22.2. Обработка заготовок на станках токарной группы

Токарные станки предназначены для обработки наружных и внутренних поверхностей тел вращения, для обработки плоских по­верхностей и нарезания резьбы. На токарных станках основным инст­рументом являются резцы, а основными движениями являются: вра­щательное движение заготовки и поступательное движение инстру­мента.

В зависимости от конфигурации и размеров заготовок, характе­ра производства различают следующие типы токарных станков:

- токарные и токарно-винтовые станки для основных токарных работ в условиях единичного и мелкосерийного производств;

- карусельные и лобовые станки для обработки заготовок больших размеров;

- револьверные станки, токарные и токарно-револьверные ав­томаты и полуавтоматы для обработки заготовок сложной конфигурации в крупносерийном и массовом производстве;

- многорезцовые токарные станки для обработки заготовок одновременно несколькими резцами в крупносерийном и массовом производстве.

22.3 Обработка заготовок нa сверлильных и расточных станках

На сверлильных станках проводят сверление, зенкерирование, развертывание, нарезание резьбы и другие виды обработки отверстий.

При обработке инструментам придается главное вращательное движе­ние (резание) и oceвoe перемещение (подача).

Сверление - процесс образования отверстия в сплошном мате­риале. Скорость резания при сверлении определяют из выражения

U =  d n / l000, м/мин

d - наружный диаметр сверла;

n - число оборотов за 1 минуту.

Глубина резания: 1 ~ d/2 при сверлении в сплошном металле и 1 ~(d-d_о)/2 при рассверливании отверстия, где d_о - диаметр рассверливаемого отвестия.

Зенкерование - процесс обработки отверстий, полученных лить­ем, ковкой, штамповкой или предварительным сверлением.

Развертывание - процесс окончательной обработки отверстия после растачивания и зенкероваиия.

Нарезание резьбы в отверстиях на сверлильных станках прово­дят машинными метчиками.

22.4. Обработка заготовок на фрезерных станках

Фрезерование — высокопроизводительный процессе обработки плоскостей, фасонных и винтовых поверхностей многолезвийными инструментами - фрезами.

При фрезеровании инструмент совершает главное вращатель­ное движение резания. Поступательное движение подачи имеет заго­товка, закрепленная на столе станка. Относительное движение режу­щих элементов происходит по циклоиде, а поперечное сечение срезае­мого слоя изменяется за время цикла работы зуба фрезы. Процесс резания для каждого зуба фрезы прерывистый, что приводят к цикличе­ским сменам контактных и термических напряжений.

Скорость резания (м/мин) при фрезеровании определяют из выражения

U =  D n / l000,

D - наружный диаметр фрезы;

n - число оборотов за 1 минуту.

Фрезы классифицируют по их технологическому назначению, положению оси относительно обрабатываемой поверхности заготовки, способу закрепления на станке, расположению зубьев относительно оси вращения фрезы, форме режущего лезвия.

Фрезерные станки разделяют на станки общего назначения и специальные. К первым относят консольные станки, которые в свою очередь делят на горизонтально- и вертикально-фрезерные в зависи­мости от оси вращения шпинделя.

Зубонарезание - способ изготовления зубчатых колес. Различа­ют два основных метода профилирования боковых поверхностей зубь­ев зубчатых колес: метод копирования и метод обкатки (огибания).

Зубчатые колеса изготавливают на зубофрезерных, зубострогальных и зубодолбежных станках.

Строганием называют метод обработки плоских и фасонных по­верхностей, канавок, пазов, выемок различных профилей при прямо­линейном возвратно-поступательном движении инструмента или за­готовки. Процесс резания при строгании прерывистый. Резец соверша­ет поочередно рабочий и холостой ход, что снижает производитель­ность обработки по сравнению с фрезерованием. Строгание осуществ­ляют на строгальных и долбежных станках.

Протягивание - высокопроизводительный метод обработки внутренних и наружных поверхностен многолезвийными инструмен­тами — протяжками. Протягивание осуществляется при прямолиней­ном поступательном (главном) движении резания. Протяжка (прошивка) - это стержень, па котором расположен ряд зубьев, имеющих ре­жущие лезвия. Протягивание проводят на горизонтальных и вертикальных протяжных станках.

22.5. Шлифование — метод обработки, позволяющий достичь высокой точности и чистоты обработанной поверхности. Для сверх­твердых материалов шлифование является единственной операцией. В массовом и крупносерийном производстве шлифовальные станки со­ставляют 25-30% от общего количества металлорежущих станков.

Шлифование обеспечивает точность обработки в пределах 2-1-классов точности и чистоту поверхности — в пределах 7-10-го клас­сов чистоты.

При шлифовании удаление припуска с заготовки осуществляют абразивные зерна, соединенные связкой так, что между ними имеется пространство для размещения мелких частиц удаляемого материала.

Абразивные материалы должны обладать высокой твердостью, прочностью, теплостойкостью, экономичностью. В качестве абразив­ных материалов используют корунд, карбид кремния, карбид бора и др.

Абразивные зерна имеют различную зернистость. Величину зе­рен определяют в сотых долях миллиметра и обозначают определен­ным номером зернистости. Абразивные материалы делят на зерна (200-16) и порошки (12-3). Для полировальных паст, полотен, лент, брусков используют микропорошки (M40-M5), размер которых измеряют в микронах.

Для связки зерен используют неорганические связки (огнеупор­ная глина, полевой шпат. кварц, тальк, жидкое стекло и др. ) и органи­ческие связки (бакелит — фенолформальдегидная смола и др.).

Для шлифовки поверхностей заготовок используют шлифование с продольной подачей, шлифование с поперечной подачей, глубинное шлифование, бесцентровое шлифование, круглое внутреннее шлифо­вание и др.

Наиболее распространено круглое внешнее шлифование. Уве­личение скорости вращения круга способствует улучшению чистоты обработанной поверхности.

Отделочная обработка поверхностей заготовок. При изготовле­нии деталей современных машин, работающих с большими скоростя­ми и значительными нагрузками, к качеству обработки их поверхностей, точности формы и размеров предъявляют высокие требования, которые нельзя удовлетворить методами обработки, описанными вы­ше. Для более тщательной обработки используют отделочные опера­ции: тонкое обтачивание, расточка и фрезерование; тонкое шлифова­ние; хонингование (обработка абразивными брусками со сложными движениями, суперфиниширование - более тонкое хонингование), притирка (доводка), шлифование и полирование абразивной лентой.