Токарные станки и работа на них

n = 1000 V / πD об / мин,

где D — диаметр  сверла в мм.

Глубина резания t при сверлении (рис. 308, а) равна D / 2 мм, а при рассверливании (рис. 308, б) она равна D – d / 2 мм.

Толщина 2 а и  ширина b срезаемого слоя выражаются в миллиметрах.

 

 

Рис. 308. Сверление  отверстий: а — элементы резания  при сверлении; б — элементы резания  при рассверливании.

На сверлильных  станках в качестве режущих инструментов применяют сверла, зенкера, зенковки, развертки, цековки, метчики.

При сверлении  применяются следующие типы сверл:

Сверла спиральные (рис. 308) с цилиндрическим и коническим хвостовиками. Они бывают правые (длинные  и короткие) и левые (для автоматов). Такие сверла, оснащенные пластинками  из твердых сплавов, предназначаются для обработки чугунных заготовок с литейной коркой, твердых сталей, пластмасс. Сверла с прямыми канавками предназначаются для сверления тонких листов из легких металлов.

Сверла перовые  применяются для обработки твердых  материалов, фасонных и ступенчатых отверстий.

Сверла для  глубокого сверления.

Центровочный  инструмент: сверла центровочные, зенковки 60º центровочные, сверла центровочные комбинированные, предназначаются  для обработки центровых отверстий.

 

Спиральные  сверла

Части, элементы и геометрические параметры спирального сверла

Спиральные  сверла имеют наибольшее распространение. Это сверло (рис. 309) состоит из рабочей  части, включающей режущую часть, шейки, конического (рис. 309, а) или цилиндрического (рис. 309, б) хвостовика для крепления сверла в шпинделе станка, лапки, служащей упором для выбивания сверла из гнезда шпинделя. Режущая часть (рис. 309, в) состоит из двух зубьев, образованных двумя канавками для отвода стружки; сердцевины— срединной части сверла, соединяющей оба зубца; двух передних поверхностей, по которым сбегает стружка и которые воспринимают силу резания; двух ленточек — узких полосок по наружному диаметру сверла, служащих для его направления и центрирования в отверстии; двух главных режущих лезвий, образованных пересечением передних и задних поверхностей и выполняющих основную работу резания; поперечного лезвия или перемычки, образованной пересечением обеих задних поверхностей.

 

 

 

Рис. 309. Элементы, геометрические параметры и заточка  спиральных сверл: 1 и 10 — лезвия ленточки; 2 и 6 — ленточки; 3 — два режущих лезвия; 4 и 8 — спинки у зубцов; 5 — канавки; 7 — поперечное лезвие; 9 — передняя поверхность.

 

Спиральное  сверло содержит пять лезвий: два главных, два вспомогательных (вдоль ленточек) и поперечное, которое не режет, а сминает, выдавливает металл. Поперечное лезвие у сверла есть основной его дефект. Геометрические параметры сверла рассматриваются на его режущей части.

Задний угол α рассматривается в плоскости  АА, параллельной оси сверла (рис. 309, г), для текущей точки х (см. сечение АА); он изменяется от αmin на периферийной точке сверла до αmах, у перемычки сверла.

Передний угол γ берется в плоскости ББ, перпендикулярной режущему лезвию сверла (рис. 309, г), для  текущей точки х; этот угол изменяется от γmin у перемычки сверла до γmах на периферийной точке сверла. Угол при вершине сверла 2φ находится между главными режущими лезвиями: 2φ = 116 ÷ 118° при обработке стали, чугуна, твердой бронзы; 2φ = 140° при обработке алюминия и легких сплавов; 2φ = 80 ÷ 90° при обработке эбонита, целлулоида, мрамора.

Угол наклона  поперечного лезвия ψ равен 55º.

Зенкеры

Зенкеры служат для обработки цилиндрических отверстий, предварительно просверленных, и в  необработанных (литых, кованых, штампованных) заготовках. Некоторые типы зенкеров используются для обработки конических отверстий и торцовых поверхностей. Зенкер (рис. 311, а) состоит из рабочей части l мм, режущей или заборной части l1 мм и калибрующей части l2 мм, шейки l3 мм, хвостовика l4 мм и лапки е мм.

 

 

 

 

Развертки производят окончательную обработку отверстий. После развертывания отверстие становится точным и чистым. Развертки бывают:

ручные цилиндрические (вращение их производят воротками)

машинные.

Конические развертки  предназначаются для предварительной  и окончательной обработки конических отверстий. В комплект обычно входят три развертки: обдирочная, промежуточная, чистовая. Плавающие развертки служат для окончательной обработки точных отверстий с высокой чистотой поверхности. Применяются машинные развертки сборной конструкции, оснащенные пластинками твердых сплавов.

Элементы разверток. На рис. 312, а дана развертка с квадратом  е мм под вороток. Развертка состоит  из следующих частей: рабочей l1 —  режущей с направляющим конусом l2, калибрующей l3, шейки — l4, цилиндрического хвостовика l5.

Метчики — инструмент, который применяется для нарезания внутренних резьб.

Ручные метчики  служат для нарезания резьбы вручную; используются в виде комплекта. Существуют комплекты из двух штук (черновой и  чистовой метчики) и из трех штук (черновой, промежуточный и чистовой метчики).

Гаечные метчики (короткие, длинные и станочные) применяются  для нарезания сквозных резьб.

Машинные метчики  применяются на сверлильных и  агрегатных станках, на станках-автоматах, для нарезания резьбы в деталях машин.

Для нарезания  резьб большого диаметра применяются  регулируемые (сборные) метчики.

Элементы метчика. Метчик состоит из следующих частей : рабочая часть и хвостовик; рабочая  часть разделяется на заборную часть  и калибровочную часть; хвостовик заканчивается квадратом, передающим крутящий момент метчику.

 

 

 

 

 

 

 

 

Типы  протяжек

Типы протяжек и схемы резания при протягивании

По характеру  обрабатываемых поверхностей протяжки разделяют на две основные группы: внутренние и наружные.

Первыми обрабатывают  различные замкнутые поверхности, а вторыми — полузамкнутые и открытые поверхности разного профиля

Существуют  следующие типы протяжек по формам:

Круглые протяжки применяют для обработки цилиндрических отверстий. Точность обработки отверстий 0,05 мм и еще более высокая.

Квадратные  протяжки предназначаются для обработки  четырехгранных отверстий. Точность обработки  квадратными протяжками та же, что  и для круглых протяжек.

Одношпоночные протяжки служат для обработки шпоночных  канавок в базовых отверстиях с точностью 0,06 мм и выше по диаметру и ширине паза.

Шлицевые протяжки применяются для обработки шлицевых отверстий. Точность обработки этими  протяжками одинакова с круглыми и квадратными протяжками.

Винтовые многошпоночные протяжки используются для обработки винтовых многошпоночных канавок. При работе протяжка получает два строго согласованных движения — продольное (осевое) и вращательное.

Многогранные  протяжки служат для обработки граненых отверстий с любым числом сторон.

Координатные  протяжки предназначаются для обработки разных отверстий или канавок с точными размерами и точным их расположением относительно базовых поверхностей обрабатываемой детали. Точность обработки этими протяжками 0,04 мм и выше.

Координатные  протяжки всегда работают комплектом из нескольких штук.

Наружные протяжки используются для обработки наружных плоских и фигурного профиля  поверхностей как методом свободного, так и методом координатного  протягивания.

Уплотняющие протяжки служат для уплотнения предварительно обработанной поверхности, улучшения структуры поверхностного слоя, износостойкости и чистоты.Прошивки для калибрования применяются с целью снятия весьма небольшого припуска. Точная калибровка производится для получения чистой и гладкой поверхности с точностью до 0,01 мм.

Протяжки изготовляют  из быстрорежущей стали Р18 и инструментальной легированной стали марки ХВГ. В  целях экономии дорогостоящей инструментальной стали, кроме цельных, изготовляют  сборные конструкции протяжек, у  которых после калибрующих зубьев насаживают добавочную втулку, имеющую несколько зубьев, полностью соответствующих параметрам калибрующих зубьев протяжки. При уменьшении размеров калибрующих зубьев протяжки вследствие переточек их роль выполняют зубья сменных втулок. Существуют также шпоночные сборные протяжки со вставными ножами.

 

Схемы, резания  при протягивании. При протягивании применяются профильная, генераторная и прогрессивная схемы резания. Под схемой резания понимается принятый порядок срезания припуска режущим  лезвием инструмента. Профильная схема резания предусматривает срезание припуска режущим лезвием инструмента.

Профильная  схема резания предусматривает  срезание припуска протяжкой, все зубья  которойимеют профильный контур, подобный контуру поперечного сечения  окончательно обработанной поверхности детали.

Профильная  схема резания (рис. 354, а) находит  ограниченное применение из-за трудностей изготовления профильных протяжек. Эта  схема резания в частности  используется при применении круглых  и наружных протяжек.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сварка

Сваркой называется процесс соединения металлов, при  котором устанавливается межатомное взаимодействие и осуществляется металлическая  связь между частицами соединяемых  металлов. Некоторые металлы способны образовывать сварные соединения при  пластическом деформировании с нагревом до высоких температур. Другие металлы свариваются только в расплавленном состоянии. Высокопластичные металлы (медь, свинец и алюминий) можно соединять без нагрева путем совместной пластической деформации двух деталей.

Сварка является высокоэкономичным и прогрессивным технологическим процессом соединения металлов.

Виды сварки

 Существуют различные виды сварки.

Сварка трением 

Сварка давлением 

Сварка плавлением

Диффузионная (холодная) сварка

 Сварочные процессы классифицируются также следующим образом:

Термитная сварка

Электрическая сварка (электродуговая сварка):

    Сварка штучным электродом

    Сварка в среде защитных газов

                  Сварка MIG-MAG (плавящимся электродом)

                   Сварка TIG (неплавящимся электродом)

                   Плазменная сварка (PAW)

                   Прессодуговая сварка (ASW)

    Сварка под флюсом

Газовая сварка

Индукционная  сварка (ТВЧ)

Лазерная сварка

 

 

 

 

Электродуговая  сварка

Источником  теплоты является электрическая  дуга, возникающая между торцом электрода и свариваемым изделием при протекании сварочного тока в результате замыкания внешней цепи электросварочного аппарата. Сопротивление электрической дуги больше, чем сопротивление сварочного электрода и проводов, поэтому бо́льшая часть тепловой энергии электрического тока выделяется именно в плазму электрической дуги. Этот постоянный приток тепловой энергии поддерживает плазму (электрическую дугу) от распада.

Выделяющееся  тепло (в том числе за счёт теплового  излучения из плазмы) нагревает торец электрода и оплавляет свариваемые поверхности, что приводит к образованию сварочной ванны — объёма жидкого металла. В процессе остывания и кристаллизации сварочной ванны образуется сварное соединение. Основными разновидностями электродуговой сварки являются: ручная дуговая сварка, сварка неплавящимся электродом, сварка плавящимся электродом, сварка под флюсом, электрошлаковая сварка.

Сварка  неплавящимся электродом

В качестве электрода  используется стержень, изготовленный  из графита или вольфрама, температура плавления которых выше температуры, до которой они нагреваются при сварке. Сварка чаще всего проводится в среде защитного газа (аргон, гелий, азот и их смеси) для защиты шва и электрода от влияния атмосферы, а также для устойчивого горения дуги. Сварку можно проводить как без, так и с присадочным материалом. В качестве присадочного материала используются металлические прутки, проволока, полосы.[3]

Сварка  плавящимся электродом

В качестве электрода  используется металлическая проволока, к которой через специальное приспособление (токопроводящий наконечник) подводится ток. Электрическая дуга расплавляет проволоку, и для обеспечения постоянной длины дуги проволока подаётся автоматически механизмом подачи проволоки. Для защиты от атмосферы применяются защитные газы (аргон, гелий, углекислый газ и их смеси), подающиеся из сварочной головки вместе с электродной проволокой. Следует заметить, что углекислый газ является активным газом — при высоких температурах происходит его диссоциация с выделением кислорода. Выделившийся кислород окисляет металл. В связи с этим приходится в сварочную проволоку вводить раскислители (такие, как марганец и кремний). Другим следствием влияния кислорода, также связанным с окислением, является резкое снижение поверхностного натяжения, что приводит, среди прочего, к более интенсивному разбрызгиванию металла, чем при сварке в аргоне или гелии.

Ручная  дуговая сварка

Для сварки используют электрод с нанесённым на его поверхность  покрытием (обмазкой).

При плавлении  обмазки образуется защитный слой, отделяющий зону сварки от атмосферных газов (азота, кислорода), и способствующий легированию шва, повышению стабильности горения дуги, удалению неметаллических включений из металла шва, формированию шва и т. д. В зависимости от типа электрода и свариваемых материалов электросварка производится постоянным током обеих полярностей или переменным током.

 

Газовая, или газоплавильная сварка — сварка плавлением с применением смеси кислорода и горючего газа, преимущественно ацетилена; реже — водорода, пропана, бутана, блаугаза, бензина и т. д. Тепло, выделяющееся при горении смеси кислорода и горючего газа, оплавляет свариваемые поверхности и присадочный материал с образованием сварочной ванны — металла свариваемого шва, находящегося в жидком состоянии. Пламя может быть окислительным или восстановительным, это регулируется количеством кислорода. В зависимости от состава основного металла выбирают состав присадочных прутков; а в зависимости от толщины основного металла — диаметр.