Изучение устройства и работы токарно-винторезного станка, режущий инструмент

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И ТКМ

Методические указания к лабораторной работе

«Изучение устройства и работы токарно-винторезного станка. Режущий инструмент»

для студентов, обучающихся по направлениям подготовки бакалавров 250400 «Технология лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств» и 280700 «Техносферная безопасность»

БРЯНСК 2012

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Брянская государственная инженерно-технологическая академия»

Кафедра технологии конструкционных материалов и ремонта машин

Утверждены научно-методическим

советом БГИТА

протокол № 3 от «29» марта 2012 года

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И ТКМ

Методические указания к лабораторной работе

«Изучение устройства и работы токарно-винторезного станка. Режущий инструмент»

для студентов, обучающихся по направлениям подготовки бакалавров 250400 «Технология лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств» и 280700 «Техносферная безопасность»

БРЯНСК 2012

УДК 621 (075.8)

Материаловедение и ТКМ: Методические указания к лабораторной работе «Изучение устройства и работы токарно-винторезного станка. Режущий инструмент» для студентов, обучающихся по направлениям подготовки бакалавров 250400 «Технология лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств» и 280700 «Техносферная безопасность»/ Брянск. гос. технол. акад. Сост. Камынин В.В., Серпик Л.Г., Дмитриева Н.В. – Брянск: БГИТА, 2012. – 11 с.

В лабораторной работе описано устройство, назначение и работа токарно-винторезного станка. Приведена схема станка, схемы обработки, а также используемый инструмент.

Для студентов очной и заочной форм обучения.

Рецензент:

доктор технических наук Брянского государственного технического университета, профессор Давыдов С.В.

Рекомендованы редакционно-издательской и методической комиссиями механико-технологического факультета БГИТА.

Протокол № 6 от «24» февраля 2012 г.

ИЗУЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА И РАБОТЫ ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНОГО СТАНКА, РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ

I. ЦЕЛЬ РАБОТЫ: изучить устройство и работу токарно-винторезного станка, ознакомиться с основными видами токарных резцов и их применением.

II. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ.

Точение – технологический метод формообразования поверхностей заготовок, осуществляемый на станках токарной группы.

При точении (обтачивании) совершается два движения резания: вращательное движение заготовки (главное движение) и поступательное движение режущего инструмента (движение подачи).

Разновидности точения:

- обтачивание – обработка наружных поверхностей (рис. 1, а);

- растачивание – обработка внутренних поверхностей (рис. 1, б, в);

- подрезание – обработка плоских (торцовых) поверхностей (рис.1,г);

- резка – разделение заготовки на части или отрезка готовой детали от заготовки пруткового проката (рис.1, д).

Кроме того, на станках токарной группы можно нарезать резьбу, сверлить, зенкеровать, развертывать отверстия (рис. 1,е), а при установке специальных механизмов проводить и другие обработки.

На токарных станках проводится обдирочная, черновая, получистовая и чистовая обработки, а также тонкая обработка различными резцами.

На рис.2 показан общий вид токарно-винторезного станка 16К20. Левая 1 и правая 14 тумбы поддерживают станину 2 с призматическими направляющими. На станине монтируются узлы станка, в левой тумбе устанавливается электродвигатель главного движения, в правой насосная станция и бак для подачи и хранения смазочно-охлаждающий жидкости. Слева установлена передняя бабка 6 с панелью управления 5. Передачи и механизмы передней бабки позволяют изменять в широком диапазоне частоту вращения шпинделя, в данном случае с закрепленным на нем патроном. Ниже передней бабки на лицевой стороне станины крепится коробка подач 3. Передачи и механизмы коробки подач служат для изменения скоростей перемещения суппорта (подач). Она дает возможность также переналаживать станок для нарезания резьбы с помощью коробки сменных зубчатых колес 4. Справа на станине располагается задняя бабка 11, назначение которой, помимо поддержки заготовки во время обработки задним центром, закрепление осевого инструмента (сверл и других).

По направляющим станины между передней и задней бабками перемещается с продольной подачей Sпр суппорт 7. На суппорте имеется средняя поперечная каретка, с помощью которой перпендикулярно оси вращения заготовки производится поперечная подача Sп. Верхний поворотный суппорт 9 устанавливается под любым углом к оси заготовки при обработке конических поверхностей. На верхнем суппорте смонтирован четырехпозиционный поворотный резцедержатель (резцовая головка) 8. На продольном суппорте закреплен фартук 10, передачи и механизмы которого преобразуют вращательное движение ходового винта 12 или ходового валика 13 в поступательное движение суппорта. На станке устанавливается экран (на схеме не показан) для защиты работающего от стружки.

Основным видом режущего инструмента, применяемого при токарной обработке, является резец.

Токарный прямой проходной резец (рис.3) состоит из двух частей: рабочей I и стержня II. Стержень имеет квадратную или прямоугольную форму поперечного сечения и служит для закрепления резца в резцедержателе станка. Рабочая часть выполняет работу резания и состоит из нескольких элементов: передняя поверхность 1 – поверхность, по которой сходит стружка процессе резания; главная задняя поверхность 2 – поверхность, обращенная к поверхности резания заготовки; вспомогательная задняя поверхность 5 – поверхность, обращенная к обработанной поверхности заготовки; главное режущие лезвие 3 – линия пересечения передней и главной задней поверхностей; вспомогательное режущее лезвие 6 – линия пересечения передней и вспомогательной задней поверхностей; вершина резца 4 – точка пересечения главного и вспомогательного режущих лезвий.

Вершина рабочей части резца может быть острой или закругленной. Если вершины резца закруглена, то шероховатость обработанной поверхности уменьшается. Наличие переходного режущего лезвия также уменьшает шероховатость обработанной поверхности заготовки.

Многообразие работ, выполняемых на токарных станках, требует применения различных по конструкции и назначению резцов. Токарные резцы классифицируются по следующим признакам.

1. По технологическому назначению (рис. 4,а):

- проходные 1-3 (для обтачивания наружных цилиндрических и конических поверхностей);

- подрезные 4 (для обтачивания плоских торцовых поверхностей);

- расточные 5 и 6 (для растачивания сквозных и глухих отверстий);

- отрезные 7 (для разрезания заготовок);

- резьбовые 8 (для нарезания наружных и внутренних резьб);

- фасонные круглые 9 и призматические 10 (для обтачивания фасонных поверхностей).

2. По характеру обработки:

- черновые;

- получистовые;

- чистовые.

3. По форме рабочей части (рис.4,а):

- прямые 1;

- отогнутые 2;

- оттянутые 7.

4. По направлению подачи (рис.4,б):

- правые (работают с подачей справа налево);

- левые (работают с подачей с лева направо).

5. По способу изготовления:

- целые;

- с приваренной встык рабочей частью;

- с приваренной или припаянной пластинкой инструментального материала;

- со сменными пластинками режущего материала.

Для высокопроизводительного точения с большими подачами используют резцы с дополнительной режущей кромкой (рис.4,в)

В промышленности применяют резцы с многогранными неперетачиваемыми твердосплавными пластинками (рис.4,г). Когда одна из режущих кромок выходит из строя вследствие затупления, открепляют механический прижим пластинки и устанавливают в рабочее положение следующую кромку.

Токарные резцы в зависимости от условий обработки изготавливают из различных видов материалов:

- углеродистые инструментальные стали (У10, У10А и др.);

- легированные инструментальные стали (9ХФ, ХВ5 и др.);

- быстрорежущие стали (Р18, Р6М5, Р12Ф3 и др.);

- твердые сплавы (ВК2, ВК3, Т30К4, Т5К10, ТТ7К12 и др.);

- другие материалы (минералокерамика, естественные и искусственные алмазы).

III. НЕОБХОДИМЫЕ ПРИБОРЫ, ОБОРУДОВАНИЕ И

МАТЕРИАЛЫ

1. Токарно-винторезный станок.

2. Резцы различных типов.

IV. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1. Изучить устройство и работу токарно-винторезного станка. Привести общий вид токарно-винторезного станка.

2. Зарисовать токарный проходной резец и отметить его элементы.

3. Привести классификацию токарных резцов и зарисовать схемы обработки заготовок на токарно-винторезном станке.

4. Привести материалы, применяемые для изготовления токарных резцов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Дриц М.Е., Москалев М.А. Технология конструкционных материалов и материаловедение: Учеб. для вузов. – М.: Высш.шк., 1990. – С. 356-366.

2. Технология конструкционных материалов: Учебник для машиностроительных специальностей вузов / А.М. Дальский, И.А. Арутюнова, Т.М. Барсукова и др.; Под общ. Ред. А.М. Дальского. – М.: Машиностроение, 1985. – С.293-301.

3. Дальский А.М., Артюнова И.А., Барсукова Т.М. и др. Технология конструкционных материалов: Учебник для вузов. – М.: Машиностроение, 1977. – С. 392, 446-457.

Рис.1. Схемы обработки заготовок на токарно-винторезном станке

а - обтачивание наружных цилиндрических поверхностей;

б и в – растачивание внутренних цилиндрических сквозных

и глухих отверстий; г – подрезание торцов; д – отрезка

обработанных деталей; е – сверление, зенкерование и

развертывание

Рис.2. Общий вид токарно-винторезного станка

Рис.3. Элементы токарного проходного резца

Рис. 4. Виды токарных резцов:

а – проходной 1-3, подрезной 4, расточной 5-6, отрезной 7,

резьбовой 8, фасонный круглый 9 и призматический 10;

б – правый и левый резец; в – с дополнительной

режущей кромкой; г – с многогранными неперетачиваемыми твердосплавными пластинками

КАМЫНИН Виктор Викторович

СЕРПИК Людмила Григорьевна

ДМИТРИЕВА Наталья Викторовна