Точение

Классификация металлорежущих станков

Стойкость инструмента

Смазочно-охлаждающая среда

Смазочно-охлаждающие среды отводят теплоту во внешнюю среду от мест ее образования, охлаждая режущий инструмент, деформируемый слой и обработанную поверхность заготовки. Смазывающее действие сред препятствует образованию налипов металла на поверхностях инструмента, в результате чего снижается шероховатость обработанных поверхностей заготовки. Применение смазочно-охлаждающих сред приводит к тому, что эффективная мощность резания уменьшается на 10 - 15 %, стойкость режущего инструмента возрастает, обработанные поверхности заготовок имеют меньшую шероховатость и большую точность, чем при обработке без применения смазочно-охлаждающих сред.

Смазочно-охлаждающие среды по-разному подаются в зону резания. Наиболее распространена подача жидкости в зону резания через узкое сопло на переднюю поверхность инструмента под давлением 0,05 – 0,2 Мпа.

Является промежуточным звеном между обрабатываемой деталью и абразивным инструментом, способствует повышению эффективности обработки.

Смазочно-охлаждающая среда может быть трех видов - газ, жидкость и твердое тело, влияние которых в процессе резания заключается в уменьшении трения между поверхностью стружки, детали и инструмента и в улучшении теплоотвода из зоны резания.

 

Промежуток времени между двумя заточками называется стойкостью инструмента. Если говорится, что у резца стойкость равна 120 мин, это значит, что резец необходимо перетачивать через 120 мин. работы.

Стойкость зависит от скорости резания. На нее оказывает влияние материал, из которого изготовлен инструмент, обрабатываемый материал, геометрические параметры режущей части инструмента.

Металлорежущий станок - это машина, предназначенная для обработки заготовок в целях образования заданных поверхностей путем снятия стружки или путем пластической деформации. Обработка производится преимущественно путем резания лезвийным или абразивным инструментом. Станки применяют также для выглаживания поверхности детали, для обкатывания поверхности роликами. Металлообрабатывающие станки осуществляют резание неметаллических материалов, например, дерева, текстолита, капрона и других пластических масс. Специальные станки обрабатывают также керамику, стекло и другие материалы.
Металлообрабатывающие станки классифицируют по различным признакам, в зависимости от вида обработки, применяемого режущего инструмента и компоновки.

Станки классифицируются по множеству признаков.

По классу точности металлорежущие станки классифицируются на пять классов:

(Н) Нормальной точности

(П) Повышенной точности

(В) Высокой точности

(А) Особо высокой точности

(С) Особо точные станки

Классификация металлорежущих станков по массе:

лёгкие (< 1 т)

средние (1-10 т)

тяжёлые (>10 т)

уникальные (>100 т)

Классификация металлорежущих станков по степени автоматизации:

ручные

полуавтоматы

автоматы

станки с ЧПУ

гибкие производственные системы

Классификация металлорежущих станков по степени специализации:

универсальные. Для изготовления широкой номенклатуры деталей малыми партиями. Используются в единичном и серийном производстве. Также используют при ремонтных работах.

специализированные. Для изготовления больших партий деталей одного типа. Используются в среднем и крупносерийном производстве

специальные. Для изготовления одной детали или детали одного типоразмера. Используются в крупносерийном и массовом производстве

В СССР принята единая система классификации и условных обозначений для станков отечественного производства, основанная на присвоении каждому станку особого шифра (номера). В зависимости от вида обработки металлорежущие станки делятся на девять групп: 1)токарные; 2) сверлильные и расточные; 3) шлифовальные, полировальные, доводочный и заточные; 4) специальные; 5) зубо- и резьбообрабатывающие; 6) фрезерные; 7) разрезные; 8) строгальные, долбежные, протяжные; 9) разные.

В свою очередь, станки каждой группы подразделяются на девять типов. Например, станки второй группы (сверлильные и расточные) делятся на следующие типы: 1) вертикально-сверлильные, 2) одношпиндельные полуавтоматы, 3) многошпиндельные полуавтоматы, 4) координатно-расточные, 5) радиально-сверлильные, 6) горизонтально-расточные, 7) алмазно-расточные, 8) горизонтально-сверлильные, 9) разные сверлильные.

Внутри каждого типа металлорежущие станки могут отличаться друг от друга конструктивными особенностями. Эти особенности, а также некоторые другие характеристики и отражаются в шифре (номере) станка. Например, условное обозначение модели станка 1К62. Первая цифра показывает принадлежность станка.

К первой группе — токарным станкам. Вторая цифра обозначает тип станка внутри группы. В данном случае цифра 6 указывает, что это токарно-винторезный станок. Третья и четвертая цифры условно обозначают основные размеры станка (для токарных, например, высоту центров над станиной, для фрезерных — размеры стола и т. д.). В рассматриваемой модели третья цифра — 2 — обозначает высоту центров над станиной, которая составляет 215 мм.

Кроме цифр, в условные обозначения модели станка часто входят буквы. Если буква стоит между первой и второй цифрами (как в указанном примере), то это означает, что конструкция станка подверглась усовершенствованию по сравнению с прежней моделью. Если буква стоит в конце номера станка, то это говорит об изменении основной, или, как принято называть, «базовой» модели станка.

Наиболее многочисленную группу металлорежущих станков составляют токарные станки (45). Они используются в механических, инструментальных и ремонтных цехах машиностроительных и других заводов, а также в ремонтных мастерских.

Станки токарной группы применяют обычно для обработки деталей, имеющих форму тел вращения. На этих станках получают наружные и внутренние цилиндрические и конические поверхности, фасонные поверхности и торцовые плоскости, резьбы на цилиндрических и конических поверхностях и др. Так, на токарных станках изготавливаются валики, втулки, оси, болты, винты, шпильки, доски, шайбы и т.д.

К основным размерам, характеризующим токарный станок, относятся наибольший допустимый диаметр обрабатываемой заготовки, высота центров над станиной и расстояние между ними. По этим размерам можно определить максимальные диаметр и длину заготовки, которую можно установить и обработать на данном станке.

Значительную часть среди металлорежущих станков составляют фрезерные станки. Наибольшее распространение имеют консольно-фрезерные.

Стол консольно-фрезерного станка с салазками расположен на консоли и перемещается в трех направлениях: продольном, поперечном и вертикальном. Консольно-фрезерные станки предназначены для выполнения различных фрезерных работ цилиндрическими, дисковыми, фасонными и другими фрезами в условиях единичного и серийного производства. На фрезерных станках этого типа можно фрезеровать плоскости, пазы, фасонные поверхности, зубья зубчатых колес и т.д. Кроме этого, универсальные консольно-фрезерные станки (имеющие поворотный стол) позволяют фрезеровать различного рода винтовые канавки.

Основными размерами фрезерных станков, по которым можно определить возможность установки и обработки конкретных заготовок с определенными габаритами, являются размеры рабочей поверхности стола (длина и ширина) и рабочий ход стола в продольном, поперечном и вертикальном направлениях.

Строгальные станки применяются в механических цехах машиностроительных заводов индивидуального, мелкосерийного и серийного типов производства, а также в ремонтных и инструментальных цехах. Они предназначены для обработки методом строгания поверхностей деталей различной геометрической формы и размеров, изготовленных из стали, чугуна, цветных металлов и пластмасс.

Более широкое применение имеют поперечно-строгальные станки (47). Основные размерные характеристики поперечно-строгальных станков, которые позволяют определить возможность обработки тех или иных заготовок, следующие: размеры рабочей поверхности стола, наибольший и наименьший ход ползуна, наибольшее и наименьшее расстояние между верхней плоскостью стола и ползуном, вылет резца.

Шлифовальные станки (48) предназначены для чистовой обработки деталей путем снятия с их поверхности тонкого слоя металла шлифовальными кругами. На этих станках можно обрабатывать наружные и внутренние цилиндрические, конические, фасонные и плоские поверхности, разрезать заготовки, шлифовать резьбу и зубья зубчатых колес, затачивать инструмент и т.д. Применяются шлифовальные станки как в серийном, так и в массовом производстве. Основными размерными характеристиками круглошлифовальных станков являются наибольший диаметр обрабатываемой заготовки и ее наибольшая длина, наибольшие поперечные перемещения шлифовальной бабки.

Главным движением при точении является вращательное движение детали. Движение подачи придается режущему инструменту. Прямолинейное движение подачи может быть направлено вдоль или поперек оси вращения изделия, соответственно и подача называется продольной или поперечной.

Точение осуществляется на токарных станках. Характерным признаком его является непрерывность резания.

Методом точения можно выполнять следующие виды работ: обтачивание наружных и растачивание внутренних поверхностей, подрезание торцовой поверхности, фасонное точение фасонным резцом и копировальное точение по копиру.

В качестве режущего инструмента при точении используются резцы, конструкция, размеры и форма которых соответствуют выполняемой операции. Так, например растачивание производится расточными резцами, отрезка прутков или готовых деталей – отрезными и так далее.

ГЛАВА 13.СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ СВАРКИ И ПАЙКИ