- •Введение
- •Глава 1 Строение, кристаллизация и свойства металлов
- •1.1. Кристаллическое строение конструкционных материалов
- •1.2. Дефекты в кристаллах и их влияние на свойства материалов
- •1.3. Фазы и виды фаз
- •1.4. Механические свойства материалов
- •1.4.1. Методы испытания механических свойств металлов
- •1.4.2. Испытание на твердость
- •1.4.3. Технологические свойства
- •Глава 2. Производство чугуна
- •2.1. Исходные материалы для производства чугуна
- •2.2. Обогащение руд
- •2.3. Подготовка материалов к доменной плавке
- •2.4. Выплавка чугуна
- •2.5. Классификация чугунов и их обозначение
- •Глава 3 Производство стали
- •3.1. Конверторные способы получения стали
- •3.2. Мартеновские способы производства стали
- •3.3. Получение стали в электрических печах
- •3.4. Разливка стали и получение слитков
- •Глава 4 Классификация сталей и их маркировка
- •4.1. Классификация стали
- •4.2. Маркировка стали
- •4.3. Конструкционные стали
- •4.3.1. Конструкционные, обыкновенного качества (строительные) стали
- •4.3.2. Низколегированные конструкционные стали
- •4.3.3.Конструкционные машиностроительные стали общего назначения
- •4.3.4. Конструкционные машиностроительные стали специализированного назначения
- •4.3.4.1. Пружинно-рессорные стали
- •4.3.4.2.Шарикоподшипниковые стали
- •4.3.4.3.Автоматные стали
- •4.3.4.4. Жаростойкие и жаропрочные стали и сплавы
- •4.4. Инструментальные стали
- •4.4.1. Углеродистые инструментальные стали
- •4.4.2. Легированные инструментальные стали
- •4.4.3. Быстрорежущие стали
- •4.4.4. Штамповые стали
- •4.5. Стали и сплавы с особыми свойствами
- •Глава 5 Медь и ее сплавы
- •5.1. Медные руды и пути их переработки
- •5.1.1. Обогащение руд флотацией
- •5.1.2. Получение медных штейнов
- •5.1.3. Переработка медного штейна
- •5.1.4. Рафинирование меди
- •5.2. Латуни
- •5.3. Бронзы
- •Глава 6 Алюминий и его сплавы
- •6.1. Руды алюминия
- •6.2. Производство глинозема
- •6.3. Электролитическое получение алюминия
- •6.4. Алюминиевые сплавы
- •Глава 7 Литейное производство
- •7.1. Литейные сплавы и их применение
- •7.2. Приготовление литейных сплавов
- •7.3. Литейные свойства сплавов
- •7.4. Способы изготовления отливок
- •7.4.1. Изготовление отливок в разовых песчаных формах
- •7.4.1.1. Изготовление литейных форм
- •7.4.1.2. Заливка литейных форм
- •7.4.2. Литье по выплавляемым моделям
- •7.4.3. Литье в оболочковые формы
- •7.4.4. Литье в кокиль
- •7.4.5. Литье под давлением
- •7.4.6. Центробежное литье
- •7.5. Общие принципы конструирования литых деталей
- •Глава 8 Обрабртка давлением
- •8.1. Виды обработки давлением и типы применяемого оборудования
- •8.1.1. Прокатка
- •8.1.2. Волочение
- •8.1.3. Прессование
- •8.1.4. Ковка
- •8.1.5. Штамповка
- •8.2. Физико-механические основы обработки давлением
- •8.3.Холодная штамповка
- •8.3.1. Высадка
- •8.3.2.Выдавливание
- •8.3.3.Объемная холодная формовка
- •8.3.4. Листовая штамповка
- •8.3.4.1. Разделительные операции
- •8.3.4.2.Формоизменяющие операции
- •8.3.4.2.1. Гибка
- •8.3.4.2.2. Вытяжка
- •8.3.4.2.3. Отбортовка
- •8.3.4.2.4.Обжим
- •8.3.4.2.5. Раздача
- •8.4. Горячая объемная штамповка
- •8.5. Разработка чертежа поковки
- •Глава 9 Получение заготовок методами сварки
- •9.1.Сварка давлением
- •9.1.1. Контактная электрическая сварка
- •9.1.1.1.Стыковая контактная сварка
- •9.1.1.2.Точечная сварка
- •9.1.1.3.Шовная сварка
- •9.1.1.4.Конденсаторная сварка.
- •9.1.2. Диффузионная сварка
- •9.1.3.Сварка трением
- •9.1.4. Холодная сварка
- •9.2.Сварка плавлением
- •9.2.1.Электрическая дуговая сварка
- •9.2.1.1. Ручная дуговая сварка
- •9.2.1.2.Автоматическая дуговая сварка под флюсом
- •9.2.1.3. Сварка в среде защитных газов
- •9.3. Электронно-лучевая и лазерная сварка
- •9.4. Электрошлаковая сварка
- •9.5. Свариваемость металла
- •9.6. Технологичность сварных конструкций
- •9.7. Пайка
- •9.7.1. Материалы для пайки
- •9.7.2. Способы пайки
- •9.8. Контроль качества сварных и паяных соединений
- •Глава 10 Обработка заготовок деталей машин
- •10.1. 1. Кинематика резания
- •10.1.2. Методы формообразования поверхностей
- •10.2. Режим резания, геометрические параметры срезаемого слоя, шероховатость поверхности
- •10.3. Геометрические параметры режущего инструмента
- •10.4. Физическая сущность резания
- •10.5. Силовое взаимодействие инструмента и заготовки
- •10.6.Тепловые явления при резании
- •Глава 11 Инструментальные материалы
- •11.1. Требования к инструментальным материалам
- •11.2. Инструментальные стали
- •11.3. Твердые сплавы
- •11.4. Синтетические сверхтвердые и керамические материалы
- •11.5. Абразивные материалы
- •Глава 12 Обработка заготовок на токарных станках
- •12.1 Типы токарных станков
- •12.2. Режущий инструмент и приспособления для обработки заготовок на токарных станках
- •12.3. Обработка заготовок на токарных станках
- •Глава 13 Обработка заготовок на сверлильных и расточных станках
- •13.1.1 Типы сверлильных станков
- •13.1.2. Режущий инструмент и схемы обработки на сверлильных станках
- •13.1.3. Схемы обработки на сверлильных станках
- •13.2. Типы расточных станков
- •13.2.1. Режущий инструмент и схемы обработки на расточных станках
- •Глава 14 Обработка заготовок на фрезерных станках
- •14.1. Типы фрезерных станков
- •14.2. Режущий инструмент
- •14.3. Схемы обработки на фрезерных станках
- •Глава 15 Обработка заготовок на шлифовальных станках
- •15.1. Основные типы станков
- •15.2. Схемы обработки
- •15.3. Бесцентровое шлифование
- •Глава 16 Обработка заготовок на зубообрабатывающих станках
- •16.1. Профилирование зубьев зубчатых колес
- •Глава 17 Обработка заготовок пластическим деформированием
- •17.1. Сущность пластического деформирования
- •17.2. Чистовая и упрочняющая обработка пластическим деформированием
- •Глава 18 Отделочная обработка
- •18.1. Отделка поверхностей чистовыми резцами и шлифовальными кругами
- •18.2. Полирование
- •18.3. Абразивно-жидкостная отделка
- •18.4. Притирка
- •18.5. Хонингование
- •18.6. Суперфиниш
- •Глава 19 Пластические массы
- •19.1. Классификация пластмасс и способов их переработки
- •19.2. Способы переработки пластмасс в детали в вязко-текучем состоянии
- •19.3. Способы переработки пластмасс в детали в высокоэластическом состоянии
- •19.4. Получение деталей из жидких полимеров
- •19.5. Способы получения деталей из пластмасс в твердом состоянии
12.3. Обработка заготовок на токарных станках
Схемы основных видов обработки поверхностей, показанные на рис. 61 являются типовыми, так как их можно реализовать на универсальных токарных станках, полуавтоматах, автоматах и станках с ЧПУ.
Обработка поверхностей осуществляется с продольным или поперечным движением подачи (рис. 61, а). Формообразование поверхностей при обработке с продольным движением подачи осуществляется по методу следов, при обработке с поперечным движением подачи – в основном по методу копирования. Перемещения инструментов в направлениях движения подачи зависят от, типа станка, и управление ими осуществляется вручную (на универсальных станках) от кулачков и копиров (на полуавтоматах и автоматах) или по управляющим командам программы системы ЧПУ станка.
Наружные цилиндрические поверхности обтачивают прямыми (рис. 61, б) или упорными проходными резцами. Заготовки гладких валов обтачивают, устанавливая их в центрах. Заготовки ступенчатых валов обтачивают по схемам деления припуска на части или по схемам деления длины заготовки на части.
Наружные (рис. 61, е) и внутренние резьбы нарезают резьбовыми резцами, форма режущих кромок которых определяет профиль нарезаемых резьб. Нарезают как однозаходные, так и многозаходные резьбы.
Точение длинных пологих конусов (2ά=8÷100) производят, смещая в поперечном направлении корпус задней бабки относительно ее основания (рис. 61, г) или используя специальное приспособление – конусную линейку. При обработке конических поверхностей на станках с ЧПУ продольное и поперечное движения подачи суммируются автоматически. Сквозные отверстия на токарно-винторезных станках растачивают проходными расточными ,резцами (рис. 61, д), глухие – упорными (рис. 61, е).
Рис. 61. Схемы обработки поверхностей заготовок на токарно-винтореэном станке
С поперечным движением подачи на токарно-винторезных станках обтачивают кольцевые канавки (рис. 61, з) прорезными резцами, фасонные поверхности (рис. 61, и) фасонными стержневыми резцами, короткие конические поверхности – фаски (рис. 61, к) – широкими резцами, у которых главный угол в плане равен половине угла при вершине конической поверхности. Отрезание деталей от заготовки (рис. 61, л) выполняют отрезными резцами с наклонной режущей кромкой, что обеспечивает получение торца у готовой детали без остаточного заусенца. Подрезание торцов (рис. 61, н) выполняют специальными подрезными резцами.
На токарно-винторезных станках обработку отверстий выполняют сверлами (рис. 61, м), зенкерами и развертками. В этом случае обработку ведут с продольным движением подачи режущего инструмента. Обтачивание наружных и растачивание внутренних конических поверхностей средней длины (рис. 61, ж, о) с любым углом конуса при вершине на токарно-винторезных станках производят с наклонным движением подачи резцов, при повороте верхнего суппорта.
Глава 13 Обработка заготовок на сверлильных и расточных станках
13.1.1 Типы сверлильных станков
Основное назначение сверлильных и расточных станков – обработка отверстий в заготовках деталей.
Под сверлением понимают формообразование внутренних цилиндрических поверхностей в сплошном материале заготовки с помощью сверл. Обработку ведут многолезвийным режущим инструментом, что обеспечивает высокую производительность. Растачивание отверстий в заготовках производят расточными резцами.
Для сверлильных станков характерно вращательное главное движение и поступательное движение подачи. Как правило, оба движения осуществляет инструмент. Кроме сверления на сверлильных станках обрабатывают и имеющиеся в заготовках (литых, штампованных и др.) отверстия для получения заданной формы, увеличения размера, повышения точности и снижения шероховатости поверхности.
Вертикально-сверлильные станки (рис.62, а) делят на несколько типоразмеров. Небольшие настольно-сверлильные станки позволяют сверлить отверстия диаметром до 32 мм. На крупных вертикально-сверлильных станках сверлят отверстия диаметром до 100 мм. На этих станках обрабатывают заготовки небольших размеров. Широкая универсальность и возможность автоматизации цикла обработки способствует их использованию во всех отраслях промышленности.
Рис. 62. Основные типы сверлильных станков
Радиально-сверлильные станки (рис. 62, б) предназначены для обработки отверстий в крупногабаритных заготовках. На них можно сверлить отверстия диаметром до 100 мм. Эта станки универсальные, их применяют в единичном и мелкосерийном производстве. На горизонтально-сверлильных станках получают глубокие отверстия специальными сверлами.
В единичном и мелкосерийном производстве широко применяют вертикально-сверлильные (рис. 62, в) и радиально-сверлильные станки с ЧПУ. Простота переналадки позволяет выполнять на них по автоматическому циклу обработку различных видов заготовок. На одношпиндельных и многошпиндельных сверлильных автоматах и полуавтоматах циклы обработки отверстий полностью автоматизированы. Они характеризуются высокой производительностью и используются в крупносерийном и массовом производстве. Конструкции сверлильных станков различных типов имеют много общего.
На фундаментной плите 1 (рис.62, б) радиально-сверлильного станка закреплена неподвижная колонна 2, на которой смонтирована поворотная колонна 3. По ней, как по направляющей, перемещается в вертикальном направлении и устанавливается в нужном положении траверса 4. По ее горизонтальным направляющим перемещается и устанавливается сверлильная головка 5, в которой расположены коробки скоростей и подач. Шпиндель 6 с закрепленным в нем инструментом совершает вращательное главное движение и вертикальное движение подачи. Поворотом траверсы вместе с колонной 3 и перемещением сверлильной головки по направляющим траверсы осуществляют совмещение оси обрабатываемого отверстия с осью шпинделя при неподвижной заготовке. Это значительно облегчает обработку отверстий в крупногабаритных заготовках. Перед началом сверления надежно закрепляют поворотную колонну, траверсу и сверлильную головку.
Сверлильные станки с позиционным ЧПУ создают на базе универсальных станков с широким использованием нормализованных сборочных единиц (коробок скоростей, подач, станин и т. д.). У вертикально-сверлильного станка с ЧПУ (рис.62, в) по направляющим станины 1 перемещаются салазки 2. Стол 3 движется по направляющим салазок. Перемещения стола и салазок происходят одновременно или раздельно по программе. Эти перемещения обеспечивают точную установку заготовки относительно инструмента при переходе к обработке каждого последующего отверстия, поэтому отпадает необходимость в предварительной разметке отверстий и в применении кондукторов. По вертикальным направляющим стойки 4 перемещается сверлильная головка 5 со шпинделем 6. Быстрый подвод инструмента к заготовке, изменение глубины сверления, частоты вращения и подачи производятся автоматически по программе. Автоматическое совмещение вспомогательных движений сокращает затраты времени на холостые хода и повышает производительность обработки.
Повышение производительности обработки на вертикально-сверлильных станках обеспечивает применение поворотных столов и револьверных головок. В последних, располагаются инструменты, необходимые для обработки конкретной заготовки. Каждый из них последовательно передается из револьверной головки в шпиндель станка, закрепляется в нем и обрабатывает соответствующую поверхность заготовки. Движение стола и смена инструмента осуществляются по командам системы ЧПУ.
Для обработки заготовок с большим числом различных по размерам и форме поверхностей (резьбовых, с коническими и цилиндрическими углублениями и т. д.) применяют радиально-сверлильные станки с ЧПУ, которые оснащают магазинами сменных инструментов.