Лабораторная работа № 7
ОБРАБОТКА НА ТОКАРНЫХ СТАНКАХ
Цель работы: ознакомиться с устройством и работой токарного станка. Выборов режимов обработки, работами, выполняемыми на станках токарной группы.
Оборудование, приборы и инструменты: токарный станок; инструменты и приспособления на станках токарной группы; секундомер; штангенциркуль; линейка.
Пояснения к работе
Токарные станки предназначены для обработки поверхностей, имеющих форму тел вращения. Движения резания (главным движения) является вращение заготовки (рис.1).
Рис. 1. Схема обработки на токарном станке:1 – обрабатываемая поверхность;
2 – поверхностьрезания; 3 – обработанная поверхность
Скорость резания, м/мин, определяется по формуле:
где D – диаметр обрабатываемой поверхности, мм;
n –число оборотов шпинделя станка, об/мин.
Движением подачи является поступательное перемещение инструмента относительно детали в направлении подачи. Величина определяется перемещением инструмента за один оборот заготовки. Минутная подача, мм/мин, определяется по формуле:
где Sо – подача на оборот, мм/об.
Глубина резания при точении – это слой металла, срезаемый с поверхности заготовки за один проход. При наружной обточке глубины резания, мм. Определяется по формуле:
где D – диаметр обрабатываемой поверхности, мм;
d – диаметр обработанной поверхности, мм.
Существуют следующие типы токарных станков:
1. Токарно-винторезные станки. Имеют продольную и поперечную подачу суппорта, на суппорте смонтирован резцедержатель.
2. Токарно-револьверные станки. Применяют для обработки сложных деталей. Эти станки имеют специальное устройство для закрепления инструментов – револьверную головку.
3. Токарно-карусельные станки. Особенностью этих станков является наличие круглого горизонтального стола – карусели с вертикальной осью вращения. На этом столе закрепляются заготовки. Эти станки служат для обработки тяжелых заготовок больших размеров.
4. Многорезцовые токарные станки. Имеют несколько суппортов, что позволяет проводить обработку одновременно несколькими резцами. Эти резцы обрабатывают заготовки деталейтипа ступенчатых валов.
5. Токарные автоматы и полуавтоматы. На этих участках механическая обработка заготовок производится без участия рабочего.
На токарных станках производят следующие работы:
- обтачивание наружных цилиндрических поверхностей выполняют прямыми, отогнутыми или упорными проходными резцами;
- подрезание торцов выполняют подрезными резцами;
- обтачивание округлений специальными резцами;
- протачивание канавок прорезными резцами;
- сверление, зенкерование и развертывание отверстий выполняют соответствующими инструментами;
- растачивание внутренних цилиндрических поверхностей расточными резцами;
- отрезку обработанных отрезными резцами;
- обтачивание наружных конических поверхностей заготовок с помощью специальных токарных резцов или в специальных приспособлениях;
- обтачивание внутренних конических поверхностей фасонными резцами;
- нарезание резьбы резцами, метчиками и плашками.
В качестве приспособлений для установки и закрепления заготовок применяют трехкулачковыесамоцентрирующие патроны. При отношении ℓ/d=4-10 заготовку устанавливают в центрах, а для передачи крутящего момента используют поводковый патрон. При отношении ℓ/d>10 для уменьшения деформации заготовки от сил резания применяют люнеты. Для закрепления заготовок применяют конические оправки, цанговые патроны.
Выбор режимов резания. При назначении глубины резания при черновой обработке определяющими являются силовые и прочностные факторы, а при чистовой обработке имеет значение также величина шероховатостей обработанной поверхности, поэтому в последнем случае обычно t = 0,2-1,5 мм.
Подача назначается по нормативным таблицам, обычно S = (0,15-0,25) t - при черновой работе, S = (0,05-0,15) t – при чистовой обработке.
Скорость резания определяется по эмпирическим формулам или выбирается по нормативным таблицам. Так, например, в табл. 4приведены скорости резания при черновом обтачивании конструкционных сталей твердосплавными резцами Т15К6.
Таблица 4
Скорость резания при черновом точении
Глубина резания, мм |
Скорость резания, м/ мин, при подаче, мм/об |
||||||
0,3 |
0,5 |
0,6 |
0,8 |
1 |
1,2 |
1,5 |
|
3 |
198 |
166 |
157 |
140 |
127 |
- |
- |
4 |
190 |
160 |
150 |
134 |
122 |
117 |
- |
6 |
178 |
150 |
141 |
126 |
113 |
112 |
98 |
8 |
- |
144 |
131 |
121 |
110 |
105 |
94 |
При использовании резцов из быстрорежущей стали скорость резания в 4-5 раз меньше.
Определение основного (технологического) времени, мин, производится по формуле:
где Lp- расчетная длина хода резца, мм;
i - число проходов для снятия припусков на обработку.
Расчетная длина хода резца больше длины обрабатываемой поверхности на величину врезания и перебега резца, что в сумме обычно составляет примерно 5-6 мм при небольших глубинах резания.