Санкт-Петербургский Государственный Университет Низкотемпературных и пищевых Технологий

Лабораторная работа №4

«Токарно-винторезные станки»

по курсу «Технология Конструкционных Материалов»

Выполнил студент 422 группы

Цукуров А. А.

2008 год

Цель работы: изучить устройство токарно-винторезного станка, принадлежности к нему и виды работ, выполняемые на станке.

Токарно-винторезные станки предназначены для получения из заготовок различных деталей машин, имеющих форму тел вращения (валы, втулки). Если на станке имеется устройство для нарезания резьбы, то такой станок называется токарно-винторезным.

Станок токарно-винторезный модели 1K62:

цифра 1-станок относится к группе токарных станков; цифра 6-тип станка в данной токарной группе (здесь токарно-винторезный); цифра 2-условный размер станка (в данном случае расстояние от оси шпинделя до направляющих станины); буква К-станок усовершенствован по сравнению с ранее выпущенными.

Токарно-винторезный станок состоит из следующих узлов:

-станина- массивное чугунное основание, служит для монтажа узлов станка и закреплена на двух тумбах, к которым прикреплено корыто для сбора стружки и стекающей смазочно-охлаждающей жидкости. Верхняя часть станины имеет горизонтальные призматические направляющие, по которым могут перемещаться подвижные узлы станка;

-передняя тумба -в ней смонтирован электродвигатель главного привода станка;

-задняя тумба -в ней находится бак для хранения смазочно-охлаждающей жидкости и насосная станция для подачи жидкости в зону резания при обработке заготовок;

-электродвигатель -получает энергию от сети промышленного тока, имеет число оборотов n=1450 об/мин, мощность N=10кВт, передает вращение через клиноременную передачу и коробку скоростей на шпиндель станка;

-передняя бабка- чугунная коробка, внутри которой смонтированы коробка скоростей и шпиндель. на лицевой стороне передней бабки смонтирована панель управления механизмами и передачами коробки скоростей;

-коробка скоростей- механизмы и передачи, которые позволяют получать разные частоты вращения шпинделя станка;

-шпиндель- полый вал, на правом конце которого закрепляют зажимные приспособления для установки и передачи крутящего момента обрабатываемой заготовке;

-коробка передач- крепится к лицевой стороне станины. В коробке смонтированы механизмы и передачи, позволяющие получать разные скорости движения суппортов. Вращательное движение в нее передается от шпинделя через гитару сменных колес;

-гитара сменных колес- предназначена для настройки станка на требуемую подачу подбором соответствующих сменных зубчатых колес;

-ходовой вал- предназначен для передачи вращения от коробки подач к суппорту и включается при основных токарных работах, кроме нарезания резьбы резцами;

-ходовой винт- предназначен для передачи вращения от коробки подач к суппорту только при нарезании резьбы резцами;

-продольный суппорт- установлен на направляющих станины, перемещается по ним и обеспечивает продольную подачу резца;

-поперечная каретка- перемещается по направляющим продольного суппорта перпендикулярно оси вращения заготовки, что обеспечивает поперечную подачу резца;

-верхний суппорт с поворотной частью- смонтирован на поперечной каретке. Верхний суппорт (поворотный) можно устанавливать под любым углом к оси вращения заготовки, что необходимо при обработке конических поверхностей;

-резцедержатель-четырехпозиционный поворотный- cмонтирован на верхнем суппорте, в котором можно одновременно закреплять четыре резца;

-фартук- крепится к продольному суппорту. В фартуке смонтированы механизмы и передачи, преобразующие вращательное движение ходового валика или ходового винта в поступательное движение суппортов;

-задняя бабка- установлена с правой стороны станины и перемещается по ее направляющим. В пиноли задней бабки устанавливают задний центр или инструмент для обработки отверстий (сверла, зенкеры, развертки).

Движения на станке.

Вращательное движение заготовки (скорость резания) и поступательное движение режущего инструмента-резца (движение подачи). Движение, скорость которого в процессе обработки наибольшая- называется главным. На станке 1К62 вращение детали- главное движение, а поступательное перемещение резца- движение подачи.

Приспособления для обработки заготовок на токарных станках.

Характер установки и закрепления заготовки, обрабатываемой на токарном станке, зависит от вида обрабатываемой поверхности, характеристики заготовки (отношение длины заготовки к ее диаметру), требуемой точности и др. факторов.

При обработке на токарно-винторезных станках широко применяется закрепление заготовок в трехкулачковом самоцентрирующем патроне.

Патрон состоит из корпуса с тремя рациональными пазами, по которым перемещаются кулачки. Кулачки приводятся в движение от конической зубчатой передачи, смонтированной в корпусе патрона. Кулачки перемещаются к центру или от центра патрона одновременно, что обеспечивает установку заготовки правильной наружной цилиндрической поверхности по оси патрона и ее закрепление тремя кулачками.

Заготовки, имеющие отношение длины к диаметру Lзаг/Dзаг4, закрепляют с одной стороны в трехкулачковом патроне. Заготовки, имеющие отношение Lзаг/Dзаг=4+10, закрепляют с двух сторон:

1. трехкулачковый патрон и правый конец поддерживают центром;

2. с двух сторон в центрах, а для передачи крутящего момента от шпинделя на заготовку используют поводковый патрон с хомутиком.

Заготовки, имеющие отношение Lзаг/Dзаг10, устанавливают в центрах и для передачи крутящего момента на нее от шпинделя используют поводковый патрон и хомутик, а для уменьшения деформации заготовки от сил резания дополнительно применяют люнеты.

Для установки на центрах в заготовке необходимо сделать центровые отверстия с торцов вала. Затем заготовку устанавливают на передний и задний центры.

Центры бывают опорные, срезанные, шариковые, вращающиеся, обратные.

-опорные делают с твердосплавными наконечниками, повышающими их долговечность;

-срезанные применяют при подрезании торцов;

-шариковые применяют при обтачивании конических поверхностей способом сдвига задней бабки в поперечном направлении;

-вращающиеся применяют при срезании слоя металла большого сечения или при обработке на больших скоростях резания;

-обратные применяют при обработке заготовок небольших диаметров. Заготовку обтачивают по краям на конус, а центровые отверстия выполняют в центре обратном.

При закреплении деталей в центрах для передачи крутящего момента применяют поводковый патрон, который представляет собой корпус 2, навинчиваемый на шпиндель, с торца которого запрессован цилиндрический палец 1, который соприкасается с хомутиком. Хомутик закрепляют на заготовке болтом.

Люнеты- приспособления для поддержания в процессе обработки нежестких деталей, имеющих отношение Lзаг/Dзаг10. усилия резания воспринимаются опорами люнетов, что уменьшает деформацию заготовок. Люнеты бывают подвижные и неподвижные. Подвижные устанавливают на продольном суппорте станка и они движутся вместе с ним; неподвижные закрепляют на направляющих станины станка.

При обработке несимметричных деталей установку и закрепление можно осуществлять в четырехкулачковом патроне на планшайбе.

Четырехкулачковый патрон имеет 4 зажимных кулачка, которые перемещаются независимо один от другого в пазах корпуса. При использовании четырехкулачкового патрона или планшайбы необходимо выверка детали.

Планшайба- приспособление, применяемое для деталей сложной формы, представляющая собой чугунный диск с Т-образными рациональными пазами.

Закрепление детали осуществляется осуществляется сочетанием различных способов в зависимости от конфигурации деталей: кулачками, прихватами, планками, с применением угольников.

Цанговые патроны, оправки применяют, когда установку и закрепление детали осуществляют за предварительно обработанную поверхность. Деталь будет устанавливаться по обработанному отверстию. Цанговая разжимная оправка состоит из конической оправки 3, упорного кольца 1, разжимной втулки 4, которая перемещается по оправке 3 с помощью зажимной гайки 2. оправка 3 разжимается и закрепляет обрабатываемую деталь.

Виды работ, выполняемые на токарно-винторезном станке.

При обработке на токарном станке можно получить следующие поверхности:

• наружные цилиндрические поверхности, торцы, канавки, галтели;

• внутренние цилиндрические поверхности;

• наружные и внутренние конические поверхности;

• наружную и внутреннюю резьбы;

• фасонные поверхности.

Обтачивание наружных цилиндрических поверхностей и торцов.

К деталям, имеющим такие поверхности относятся: валы, шестерни, пальцы, штоки, поршни, гильзы.

Обтачивание осуществляется прямыми или отогнутыми проходными резцами.

1. обтачивание наружной цилиндрической поверхности с продольной подачей производится проходным прямым правым резцом.

2. обтачивание наружной цилиндрической поверхности с продольной подачей - проходным прямым левым резцом.

3. обтачивание наружной цилиндрической поверхности с продольной подачей - проходным отогнутым правым.

4. обтачивание наружной цилиндрической поверхности с продольной подачей - проходным отогнутым левым.

5. обтачивание наружной цилиндрической поверхности с большей точностью – проходной прямой чистовой.

6. обтачивание наружной цилиндрической поверхности с большей точностью – до упора проходной отогнутой чистовой.

7. обтачивание наружной цилиндрической поверхности с большей точностью – проходной прямой широкой чистовой.

8. подрезание торцов при поджиме детали задним срезанным центром-торцовым (подрезным) резцом.

9. подрезание торцов при закреплении в патроне – проходным прямым левым.

10. отрезание заготовок отрезным резцом; прорезание канавок прорезным (канавочным) резцом.

Растачивание внутренних цилиндрических поверхностей.

Такие поверхности служат как рабочие полости двигателей, насосов, компрессоров, для сопряжения деталей друг с другом, для подвода смазки или охлаждающей жид-ти.

Отверстия могут быть глухие, сквозные, гладкие, ступенчатые, с канавкой.

Для обработки отверстий резцами необходимо иметь отверстие в заготовке. Отверстия в сплошном металле получают сверлением. Сверло закрепляют на токарном станке в панели задней бабки. Растачивание отверстий производят расточными резцами.

Обработка наружных и внутренних конических поверхностей.

К деталям с коническими поверхностями относятся шпиндели, переходные втулки, хвостовики ,сверла, зенкеры, развертки. Обтачивание наружных конических поверхностей производят несколькими способами.

-широким резцом, перекрывающим ширину обрабатываемой поверхности;

-с помощью поворота каретки верхнего суппорта (с ручной подачей верхнего суппорта под углом  к линии центров станка). Этим способом обтачивают поверхности до 200мм. Угол конуса – любой;

-с помощью смещения корпуса задней бабки в поперечном направлении заготовку устанавливают в шариковые центры, чтобы не повредилось центровое отверстие. Корпус задней бабки при помощи винта смещают в поперечном направлении так, чтобы деталь стала “ на перекос”. При включении подачи резец, перемещаясь параллельно оси шпинделя, будет обтачивать коническую поверхность. Величина смещения корпуса задней бабки ……..

здесь h допускается 15мм.

Этим способом обтачиваются, как правило, длинные поверхности с малым углом конуса при вершине (28);

-при изготовлении больших партий деталей конические поверхности целесообразно обрабатывать при помощи конусной линейки с углом конуса при вершине до 30-40. Конусная линейка 5 расположена на плите 6 сзади станка и может поворачиваться на некоторый угол. Угол поворота отсчитывают по угловой шкале. Поперечные салазки суппорта отсоединяются от своего винта. Суппорт специальной тягой 1 и сухарем 3 присоединяются к конусной линейке 5 винтом 2. при продольной подаче поперечные салазки суппорта под действием линейки смещаются в поперечном направлении. Резец, совершая одновременно два движения, - продольное и поперечное, движется под углом к оси и обрабатывает коническую поверхность.

Обтачивание внутренних конических поверхностей производится:

-широким резцом (как и наружных поверхностей);

-с помощью поворота верхней каретки суппорта;

-с помощью конусной линейки;

-с помощью специального конического зенкера;

-с помощью набора конических разверток (для конуса Морзе) с небольшим углом наклона;

-специальным коническим сверлом для конических отверстий под штифты.