Токарные станки и работа на них

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Классификация фрез

Концевые фрезы  представляют собой группу фрез, отличающихся креплением в шпинделе фрезерного станка. Крепление фрез в шпинделе станка производят при помощи цилиндрического  или конического хвоста. Зубья  на цилиндрической части конструируют аналогично зубьям цилиндрических фрез, а на торцовой части аналогично зубьям на торцовой части торцевых фрез. Концевые фрезы подразделяют на:

• концевые обыкновенные с неравномерным окружным шагом зубьев, с цилиндрическим и коническим хвостовиками;
• концевые, оснащённые коронками и винтовыми пластинками из твердого сплава;
• концевые шпоночные с цилиндрическим и коническим хвостовиками;
• шпоночные, оснащенные твёрдым сплавом;
• концевые для Т-образных пазов;
• концевые для сегментных шпонок.

 

Угловые фрезы

Угловые фрезы  находят применение преимущественно для фрезерования канавок. Они бывают:

• одноугловые;
• двухугловые.

Одноугловые фрезы  применяют для фрезерования прямых канавок на фрезах и другом инструменте.

Двухугловые несимметричные фрезы применяют для фрезерования прямых и винтовых канавок, а симметричные для фрезерования канавок фасонных фрез

Дисковые  фрезы необходимы для формирования пазов и канавок.

Дисковые фрезы  бывают трёх типов:

• пазовые;
• двусторонние;
• трёхсторонние.

Пазовые дисковые фрезы имеют зубья только на цилиндрической поверхности. Для уменьшения трения по торцам толщина фрезы делается на периферии больше, чем в центральной части у ступицы. Важным элементом дисковой пазовой фрезы является ширина, так как фреза предназначена в том числе и для обработки пазов. Важной областью применения дисковой пазовой фрезы является распиловка заготовок из дерева и металла.

Двусторонние  дисковые фрезы, кроме зубьев, расположенных  на цилиндрической поверхности, имеют  зубья на торце.

У трёхсторонних  дисковых фрез зубья расположены  на цилиндрической поверхности и на обоих торцах. Условия резания у торцовых зубьев менее благоприятны, чем у зубьев, расположенных на цилиндрической поверхности. Небольшая глубина канавки у торца не дает возможности получить необходимые задние и передние углы

 

Монолитные  фрезы

Монолитные  фрезы — это фрезы, выполненные  полностью из твердосплавного материла. Иногда их называют «пальчиковые фрезы». Их применение позволяет значительно  ускорить процесс обработки, экономя  время на замену/заточку и увеличивая скорость прохода в пять — шесть раз. Так же твёрдый сплав в режущем инструменте служит для обработки стали в закаленном виде, что исключает погрешности от деформации. Монолитные фрезы выпускаются следующих сплавов: Т5К10, Т15К6, ВК8, ВК10-ОМ. Самый передовой сплав — ВК10-ОМ, он отличается экономичностью и повышенной износоустойчивостью.

 

 

 

 

 

 

 

Основные  виды и схемы фрезерования

При цилиндрическом фрезеровании ось фрезы параллельна  обрабатываемой поверхности; работа осуществляется зубьями, расположенными на цилиндрической поверхности фрезы. При торцовом фрезеровании ось фрезы перпендикулярна к обработанной поверхности; в работе участвуют зубья, расположенные как на торцовой, так и на цилиндрической поверхности фрезы. Торцовое и цилиндрическое фрезерование можно выполнять двумя способами: встречным фрезерованием, когда направление подачи s противоположно направлению вращения фрезы (рис. 8.10, а), и попутным фрезерованием (рис. 8.10, б), когда направление подачи s совпадает с направлением вращения фрезы.

 При встречном фрезеровании нагрузка на зуб фрезы увеличивается постепенно, резание начинается в точке 1 и заканчивается в точке 2 с наибольшей толщиной атах срезаемого слоя (рис. 8.10, а).

 При попутном фрезеровании зуб начинает резание со слоя наибольшей толщины, поэтому в момент входа зуба в контакт с обрабатываемой заготовкой наблюдается явление удара. При встречном фрезеровании процесс резания происходит спокойнее, так как толщина срезанного слоя возрастает плавно и, следовательно, нагрузка на станок возрастает постепенно. Попутное фрезерование следует выполнять на станках, имеющих достаточную жесткость и виброустойчивость, и главным образом при отсутствии зазора в сопряжении ходовой винт—гайка продольной подачи стола.

 При обработке заготовок с черной поверхностью (по корке) попутное фрезерование применять не следует, так как при врезании зуба фрезы в твердую корку происходит преждевременный износ и выход из строя фрезы. При фрезеровании заготовок с предварительно обработанными поверхностями попутное фрезерование предпочтительнее встречного, что объясняется следующим. При попутном фрезеровании заготовка прижимается к столу, а стол к направляющим, благодаря чему повышаются жесткость  инструмента и качество обработанной поверхности. При встречном же фрезеровании фреза стремится оторвать заготовку от поверхности стола.

 Как при попутном, так и при встречном фрезеровании можно работать при движении стола в обоих направлениях, что позволяет выполнять черновое и чистовое фрезерование за одну операцию.

 Для фрезерования заготовку устанавливают и закрепляют на столе станка. В единичном и мелкосерийном производстве для этого применяют универсальные приспособления (машинные тиски, прижимные планки и т. д.),

 а в серийном и массовом — специальные приспособления.

 При фрезеровании на горизонтально-фрезерных станках, как правило, используют продольную Sn9 и реже поперечную S„ и вертикальную SB подачи. На вертикально-фрезерных станках используют продольную и поперечную подачи в зависимости от пространственного расположения обрабатываемой поверхности, а вертикальную подачу практически не используют. Вертикальные поверхности на горизонтально-фрезерных станках обрабатывают торцовыми насадными фрезами или фрезерными головками, а на вертикально-фрезерных — концевыми фрезами.

 Горизонтальные поверхности обрабатывают цилиндрическими фрезами на горизонтально-фрезерных станках (рис. 8.11,б) и торцовыми насадными фрезами на вертикально-фрезерных станках (рис. 8.11, в).

 Узкие наклонные поверхности на горизонтально-фрезерных станках получают угловой фрезой (рис. 8.11,5). Широкие наклонные поверхности удобнее обрабатывать на вертикально-фрезерных станках с поворотной шпиндельной головкой (рис. 8.11, е) торцовой насадкой или концевой фрезами. Уступы и прямоугольные пазы на горизонтально-фрезерных станках обрабатывают соответственно дисковыми двухсторонними (рис. 8.11, ж) и трехсторонними (рис. 8.11,е), а на вертикально-фрезерных станках— концевыми (рис. 8.11, з, к) фрезами. Фасонные поверхности обрабатывают фасонными фрезами (рис. 8.11,л). Пазы типа «ласточкин хвост» и «Т-образные» обрабатывают на вертикально-фрезерных станках: сначала фрезеруют прямоугольный паз концевой фрезой, а затем концевой угловой (рис. 8.11, ж) или Т-образной фрезой (рис. 8.11,р).

 На горизонтально-фрезерных станках шпоночные пазы обрабатывают дисковыми фрезами (рис. 8.11,о), а на вертикально-фрезерных—концевыми или шпоночными фрезами (рис. 8.11, и). Одновременную обработку нескольких поверхностей выполняют набором фрез (рис. 8.11, и).

 На продольно-фрезерных станках торцовыми и насадными фрезами обрабатывают вертикальные, горизонтальные, наклонные поверхности, уступы и пазы. Можно вести одновременную обработку нескольких поверхностей (рис.8.12, а). Для обработки пазов используют соответствующие угловые и концевые фрезы. На карусельно-фрезерных станках обработку горизонтальных поверхностей (в основном торцовыми насадными фрезами) ведут при непрерывном вращении стола (рис. 8.12,6). Одна фреза выполняет черновую обработку в размер А\, вторая — окончательную обработку в размер А2. У барабанно-фрезерных станков стол-барабан имеет горизонтальную ось вращения; фрезы верхних фрезерных головок выполняют предварительную обработку (рис. 8.12, в) в размер А\, а фрезы нижних головок — окончательную обработку в размер А2. Вертикальные поверхности обрабатывают торцовыми насадными фрезами со вставными ножами, а сложные фасонные поверхности — на копировально-фрезерных станках.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Делительные головки

Делительная головка  — специальное станочное приспособление, является важной принадлежностью фрезерных и координатно-расточных станков. Применяется для периодического поворота заготовки (деление) на равные или неравные углы фрезерования многогранников, впадин между зубьями колёс, канавок режущих инструментов, для более точного перемещения стола (например при изготовлении зубчатых реек) и т. п., а также для беспрерывного вращения заготовки согласованно с продольной (осевой) подачей (например, при нарезании спиральных канавок у свёрл, зенкеров и т. п., или при фрезеровании косозубых зубчатых колёс). Заготовки закрепляются в патроне, длинные — с упором центра задней бабки и использованием люнета.

 Виды делительных головок

• Упрощенные.
• Универсальные.
• Оптические (для особо точных работ).

 Методы деления:

Непосредственное  деление производится поворотом заготовки делительным диском без промежуточного механизма. Непосредственное деление осуществляется на упрощенных и оптических делительных головках, а также лобовым делительным диском на универсальных делительных головках.

Простое деление

Метод  деления  при котором отсчет производится по неподвижному делительному диску, а  деление производится рукояткой, связанной  со шпинделем делительной головки  через червячную передачу, называется простым делением. Простое деление  осуществляется на универсальных делительных головках боковым делительным диском.

Комбинированное деление

Сущность комбинированного деления состоит в том, поворот  головки получается как сумма  поворота рукоятки головки относительно неподвижного делительного диска и  поворота самого диска вместе с рукояткой  относительно штифта заднего фиксатора на универсальной делительной головке.

Дифференциальное  деление

Метод деления, при котором требуемый поворот  шпинделя делительной головки получается как совокупность двух поворотов - поворота рукоятки относительно делительного диска  и поворота самого диска, принудительно от шпинделя через систему зубчатых колес называют дифференциальным делением. Дифференциальное деление осуществляется на универсальных делительных головках, для чего они снабжаются комплектом сменных зубчатых колес.

Непрерывное деление. Непрерывное деление используется при фрезеровании винтовых и спиральных канавок и осуществляется на универсальных или оптических делительных головках с кинематической связью шпинделя головки и винта продольной подачи фрезерного стола.

Станки  шлифовально-отделочной группы и работа на них

Шлифовальные  станки 

Шлифовальные  станки – оборудование, на котором  осуществляют чистовую и черновую обработку  заготовок абразивными инструментами. Операции шлифования бывают: образивно-ленточное  – шлифование лентой; бесцентровое наружное – круглое шлифование, при котором заготовка вращается  на специальном опорном ноже, а шлифовальный и ведущий круги вращаются в одном направлении, но с различными частотами вращения. Существует врезное шлифование с поперечной подачей в радиальном или тангенциальном направлении на всю ширину обработки;  тонкое – шлифование со снятие очень тонких стружек применяется при финишных операциях. Так же шлифовальные станки обеспечивают такие виды шлифования как: глубинное – шлифование за один проход кругом, установленным на определенную глубину; плоское – шлифование плоских поверхностей периферией или торцом круга. Шлифовальные станки отлично себя зарекомендовали на таких операциях как – обдирочное шлифование, силовое, фасонное, черновое и чистовое, шлифование как внутренних, так и внешних поверхностей заготовок. Шлифовальные станки включают в себя: плоскошлифовальные, профилешлифовальные, ленточно-шлифовальные, точильно-шлифовальные группы станков. Данное шлифовальное оборудование широко используется в единичном и крупносерийном производстве.

Абразивные  инструменты

Виды шлифования и элементы процесса резания при  шлифовании

Виды шлифования

Машинное шлифование:

• плоское шлифование — обработка плоскостей и сопряжённых плоских поверхностей;
• ленточное шлифование — обработка плоскостей и сопряжённых плоских поверхностей «бесконечными» (сомкнутыми в кольцо) лентами;
• круглое шлифование — обработка цилиндрических и конических поверхностей валов и отверстий.

Круглое шлифование подразделяется на внутреннее и наружное. Внутреннее же в свою очередь делится на обычное и планетарное (обычное — отношение диаметра отверстия детали к диаметру образива D=0,9d, планетарное - D=(0,1...0,3)d);

• бесцентровое шлифование — обработка в крупносерийном производстве наружных поверхностей (валы, обоймы подшипников и др);
• резьбошлифование;
• зубошлифование, шлицешлифование.

Шлифование  является одним из видов обработки  резанием. Оно осуществляется абразивным инструментом — шлифовальным кругом. При шлифовании припуск (в виде стружки) срезается абразивными зернами круга при их движении относительно заготовки.  Последняя включается только в то время, когда заготовка 2 выведена из контакта с кругом.

За один проход с заготовки срезается слой толщиной а и шириной b  абразивными зернами, расположенными на наружной цилиндрической поверхности круга. Зерно 3 при относительном движении образует на обрабатываемой поверхности углубление-царапину 4, металл из которой удален в виде стружки. Размеры стружки весьма малы, так как толщина а срезаемого слоя составляет обычно доли миллиметра. Для шлифования характерны большое трение, высокая степень деформации срезаемого слоя и большие затраты механической энергии, при переходе которой в теплоту в зоне резания возникают высокие температуры (до 1000°С). Таким образом, процесс резания при шлифовании протекает более интенсивно, чем при других видах механической обработки.

В сечении круга  плоскостью М показана его структура . Зерна располагаются на разной высоте относительно образующей О—О  цилиндра, а их вершины, находящиеся на режущей поверхности круга, могут быть заостренными, скругленными или плоскими. Абразивные зерна 3 соединены связкой 5 так, что образуются пустоты — поры 6, в которых размещается стружка, образующаяся при резании.

Виды шлифования. Наружное и внутреннее круглое шлифование производят периферией плоского

 круга (прямоугольного профиля) на универсальных круг-лошлифовальных станках. Главное движение D, резания осуществляется шлифовальным кругом, заготовке придается вращательное движение DSK круговой подачи. Движение Ds„poa продольной подачи заготовка получает при наружном шлифовании , а шлифовальный круг — при внутреннем . Плоское шлифование производится плоским прямым кругом  или торцом чашечного цилиндрического круга . В последнем случае диаметр круга обычно больше ширины шлифования и поэтому не требуется поперечной подачи. Положение оси вращения круга зависит от конструкции станка и может быть горизонтальным или вертикальным.