Ріжучий інструмент та обробка металів на деяких верстатах

В залежності від конструкції та призначення верстатів використовують різний ріжучий інструмент.

Для токарних верстатів використовують різної форми та призначення різці, ріжучою частиною яких є ріжучі кромки. За призначенням різці бувають:

Прохідні – для обробки зовнішніх поверхонь;

Підрізні – для обробки торцевих поверхонь;

Розточні – для обробки внутрішніх поверхонь;

Відрізні – для розрізання заготовок;

Різьбові – для нарізання різьби.

За чистотою одержуваної після обробки поверхні, розрізняють різці чорнові, для попередньої обробки та чистові, для остаточної обробки деталей.

На свердлувальних та розточних верстатах застосовують багатолезовий інструмент – свердла, зенкери, розвертки. Вони застосовуються для одержання отворів та їх чистової обробки.

Свердла бувають: спіральні, перові, з пластинками з твердих сплавів і свердла для глибоких отворів (в середині пустотілі для охолодження водою – гарматні).

Зенкери – зовнішньо схожі на свердла, відрізняються від них відсутністю вершини і поперечної ріжучої кромки. Застосовуються для обробки одержаних при свердлінні отворів, процес різання при цьому здійснюється боковими лезами.

Розвертки – бувають циліндричні або конічні, мають велику кількість ріжучих кромок, розміщених на їх бокових поверхнях, вони знімають дуже тону стружку. Як і зенкери застосовуються для обробки отворів.

Плоскі поверхні на заготовках обробляються на фрезерних, стругальних та протяжних верстатах.

На фрезерних верстатах обробляють площини, уступи, пази та канавки, фасонні поверхні, виготовляють зубчаті колеса, нарізають різьбу, розрізають метал.

Інструментом для фрезування є фрези, які являють собою диск з ріжучими зубами. Це багатолезовий інструмент, кожний зуб якого являє собою різець. В роботі беруть участь зразу декілька зубів, інші зуби в цей час можуть трохи охолонути. Конструкція фрези залежить від виду оброблюваної поверхні і типу верстату.

Фрези бувають циліндричними з косим зубом – для обробки площин, дискові – для обробки пазів, канавок, торцеві і відрізні. 

На протяжних верстатах використовують багатолезовий інструмент-протяжку. Застосовують для обробки круглих і фасонних отворів, пазів, зубчатих колес з внутрішнім зчепленням, шліців, і зовнішніх поверхонь.

Зуби протяжки виконані так, що кожний послідуючий вище попереднього на величину товщини зрізуваного шару. За один хід інструмент зрізає зразу весь припуск.

На шліфувальних верстатах ріжучим інструментом є шліфувальні круги, які виготовляють з абразивного матеріалу (кварц, наждак, корунд, алмаз, електрокорунд, штучний алмаз). Кожне зерно шліфувального кругу це невеличкий різець, який знімає тонкий шар металу.

Для приведення в дію ріжучого інструменту зконструйовано багато різних металоріжучих верстатів, які приводять в рух ріжучий інструмент або оброблювану заготовку.

Розглянемо принципову схему будови токарного верстату.

Основною частиною любого токарного верстату є станина, на якій монтуються всі вузли.

Станина обпирається на дві тумби. На лівій частині станини кріпиться передня бабка, на ній змонтована коробка швидкостей і шпиндель, на правому кінці якого кріпиться кулачковий патрон для установки заготовки. Шпиндель передає головний рух оброблюваній заготовці.

На правім кінці станини установлена задня бабка, вона підтримує під час обробки довгі деталі, які закріплюються в центрах передньої та задньої бабок.

Задня бабка рухома і може пересуватися в залежності від довжини деталі.

Між передньою і задньою бабками розміщується супорт, який необхідний для установки та подачі різців при токарній обробці і нарізанні різьб.

Нижня частина супорту (каретка) з’єднується з фартуком - механізмом, який виконує автоматичну поздовжню та поперечну подачу супорту.

В лівій частині станини, під коробкою швидкості, розміщена коробка передач, яка служить для зміни, в широкому діапазоні, подач супорту при різних видах робіт.

Головний рух у верстаті обертання шпинделя від електродвигуна.

Основним інструментом на токарних верстатах, як уже говорилось, є різці різних видів та конструкцій.

На лобових верстатах, які відносяться до групи токарних, обробляють заготовки великої маси при відношенні діаметру до довжини 8:10, у них відсутня задня бабка. Заготовка закріплюється на шпинделі верстату з допомогою планшайби.

На карусельних верстатах, які мають горизонтальний стіл, установлюють заготовки великої маси. Граничний розмір планшайб карусельних верстатів 0,8-25,0м. такі верстати обладнані декількома супортами (2-10), що пришвидшує обробку заготовок, застосовуючи одночасно декілька різців.

Зараз все більше находять застосування верстати напівавтомати та автомати.

Свердлувальні та розточні верстати застосовуються для одержання та обробки отворів багатолезовими ріжучими інструментами – свердлами, зенкерами, розвертками.

Свердлувальні верстати бувають вертикальними, радіально-свердлувальними (для утворення отворів в великих деталях), багатошпиндельними, горизонтально-свердлувальними (для глибокого свердлування) і центровочні (для центровки заготовок).

Фрезерування на фрезерних верстатах буває зустрічне і попутне.

При зустрічному фрезеруванні фреза обертається назустріч подачі. Зуб фрези входить в метал заготовки поступово, прагнучи відірвати заготовку від столу, виникає вібрація, погіршується якість обробітку. тому зустрічне фрезерування застосовується для чорнової обробки.

При попутному фрезеруванні напрямок обертання фрези співпадає з напрямком подачі. Робота протікає без вібрації, так як фреза притискує заготовку до столу. Таке фрезування застосовується при чистовій обробці.

Фрезерні верстати бувають загального призначення (універсально-фрезерні) і спеціальні.

Верстати загального призначення ділять на горизонтально і вертикально фрезерні. У горизонтально-фрезерних вісь обертання фрези горизонтальна, у вертикально-фрезерних – вертикальна. Для обробки великих виробів застосовують поздовжньо-фрезерні верстати.

Процес обробки на протяжних верстатах – протягування, складається з того, що протяжка отримує рух в горизонтальному або вертикальному напрямку відносно нерухомо закріпленої на верстаті заготовки. Конструкція протяжки дає можливість зрізати весь припуск за один прохід.

На шліфувальних верстатах виконують чистову обробку металу, часто після термічної обробки.

Основними видами шліфування є кругле зовнішнє шліфування, внутрішнє та плоске.

Головний рух у всіх видах шліфування – це обертовий рух шліфувального кругу, який закріплюється у шпинделі верстату.

Рух подачі надається оброблюваній деталі.