Recent Posts

Recent Comments

    Archives

    Categories

    Lathe work

    Виготовлення деталей на токарних верстатах

    Токарна обробка є найбільш розповсюдженим методом обробки різанням і використовується при виготовленні деталей типу тіл обертання ( валів, дисків, осей, пальців. цапф, фланців, кілець, втулок, гайок, болтів, муфт, цанг, конусів і т.д. В машинобудуванні більшість деталей одержують закінчені форми і розміри в результаті механічної обробки заготовки різанням.
    Для роботи на токарних верстатах використовують різноманітний ріжучий інструмент: різці, свердла, зенкери, райбери, мітчики, плашки, фасонний інструмент.
    Ріжучі інструменти виготовляють повністю або частково з інструментальних сталей або твердих сплавів. Інструментальні сталі розділяються на вуглецеві ( У9-У12), леговані ( Х, ХС та ін. ) та швидкорізальні (Р9-Р18,Р6М5 та ін. ).
    Теплова стійкість легованих інструментальних сталей 350о – 400о С , тому допустимі швидкості різання для інструменту з цих сталей в 1,2 – 1,5 рази вищі, ніж для інструмента з вуглецевої інструментальної сталі. Швидкорізальні сталі використовують для виготовлення різних інструментів, але найчастіше виготовляють свердла, зенкера, мітчики, різці різних типів, фрези.
    Тверді сплави поділяються на металокерамічні та мінералокерамічні і виготовляються у вигляді пластин різної форми. Інструменти, що комплектуються пластинами з твердих сплавів, дозволяють використовувати більш високі швидкості різання в порівнянні з інструментами із швидкорізальних сталей, забезпечуючи при цьому високу чистоту поверхні, що обробляється.
    Верстати токарної групи є найбільш розповсюдженими в машинобудуванні і металообробці. В цю групу входять токарно-гвинтонарізні, токарно-револьверні,токарно-карусельні верстати , токарні автомати і напівавтомати.
    Токарно-гвинтонарізні верстати призначені для механічної обробки, включаючи нарізання різьб різцями для окремих деталей і малих груп деталей.
    Токарно-револьверні верстати використовують для обробки малих і великих груп деталей складної форми з прутка чи штучних заготовок, що потребують використання великої кількості інструменту.
    Токарно-карусельні верстати застосовують для виготовлення деталей,в яких діаметр набагато більший за їх довжину. В цих верстатах заготовка закріплюється на планшайбі з вертикальною віссю обертання.
    На нашому виробництві базовою моделлю токарно-гвинторізного верстата є верстат 16К 20. Найбільший діаметр обробки:
    над станиною – 400 мм,
    над поперечним супортом – 200 мм,
    найбільший діаметр обробки прутка – 50 мм,
    крок нарізання різьби метричної – 0,5 – 112 мм,
    дюймової (число ниток на 1 дюйм) – 0,5 – 56

    <span lang=”ua”>

    Виготовлення деталей на токарних верстатах автоматах

    Обробку поверхонь деталей на універсальних токарних верстатах виконують послідовно кількома інструментами, встановленими в різцетримачі і задній бабці. Число встановлених інструментів невелике. Підвід і відвід інструментів, переключення та інші допоміжні рухи здійснюються робітником вручну. Одночасні обробка поверхонь потребує великих зусиль. Ручні прийоми знижують продуктивність верстата. При роботі на універсальному верстаті всі холості ходи і частину робочих переміщень інструменту виконують вручну. Токарно-револьверні верстати за рахунок наявності на них револьверної головки і супорта з кількома інструментами дозволяють багатоінструментальну одночасну обробку кількох поверхонь. Це дає можливість зменшити допоміжний час, але число ручних прийомів залишається великим. Таким чином у токарних і токарно-револьверних верстатах механізована лише подача інструмента, а решта прийомів виконуються вручну.
    Токарні автомати і напівавтомати, на відміну від токарних і токарно-револьверних верстатів, мають автоматизований цикл роботи, тобто ходи і допоміжні рухи автоматизовані і можуть частково суміщатися. Внаслідок автоматизації циклу роботи токарні автомати і напівавтомати мають високу продуктивність. Тому вони вигідні в застосуванні у серійному та масовому виробництві. Шестишпіндельний токарний автомат 1Б240-6К має поздовжній супорт з шістьма позиціями і шість поперечних супортів, тобто шість позицій одночасної обробки кількох поверхонь. Універсальні автомати і напівавтомати призначені для обробки деталей складної форми і виконання великого числа переходів. При переході на обробку нової заготовки переналадка універсальних автоматів і напівавтоматів здійснюється без переробок основних вузлів і полягає лише в заміні кулачків, державок та ріжучих інструментів.
    Автомати поздовжнього точіння призначені для виготовлення деталей із холоднотягнутого каліброваного прутка з різноманітних матеріалів. Вони забезпечують одержання деталей високого класу точності. Для збереження точності автоматів поздовжнього точіння не рекомендується виконувати на них грубі роботи. Схема роботи автомата поздовжнього точіння приведена на мал. 1.1. Відмінною особливістю їх роботи є те, що пруток 1, крім обертання разом з шпиндельною бабкою 7 має поступальний рух Sпр. Супорти з різцями розміщені віялоподібно відносно прутка. Верхні супорти з різцями 4,6,8 мають поперечні переміщення Sпоп , а горизонтальні 3,11, розміщені на балансирі 12 – гойдальні рухи навколо осі 13 від кулачка 2 розподільного валу. Зона різання різців знаходиться близько до люнету 5, який є опорою оброблювальної заготовки. Згинальний момент при цьому є дуже невеликим, тому на автоматах можна обробляти деталі з високим степенем точності при значній довжині. Штовхач 9 з допомогою вантажу 10 утримує пруток притиснутим до відрізного різця після відрізки деталі при відході шестишпиндельної бабки 7 назад.
    Технічні характеристики автоматів повздовжнього точіння

    1Б10П 1А12П
    Найбільший діаметр прутка, мм 6 12
    Найбільша довжина обробки, мм 60 80
    Діапазон частот обертання об/хв. 1400-10000 900-8000
    Найбільший діаметр різьби, мм М4 М6

    Токарно-револьверні автомати призначені для виготовлення деталей із каліброваного матеріалу ( круглого, квадратного або шестигранного). При обладнанні автоматів завантажувальними пристроями можлива обробка штучних заготовок.
    Крім обробки заготовок точінням і свердлінням на токарно-револьверних автоматах можна нарізати внутрішні чи зовнішні різьби, проточувати конічні поверхні, прорізати шліци і фрезерувати. Для виконання цих операцій необхідні спеціальні пристрої і відповідна наладка.
    Небажано використовувати гарячекатаний матеріал, що приводить до низької точності і більш швидкого зношування подаючих і зажимних механізмів.
    Принципова схема роботи автомата зображена на мал. 1.2. Шпіндельна бабка 1 автомата нерухома. Заготовка ( пруток) подається на потрібну довжину до упора револьверної головки 5, після чого починається обробка. Різці 3,4 і 7 поперечних супортів мають тільки радіальне переміщення (Sпоп) і призначені для проточки канавок, фасок, обробки фасонних поверхонь різцями і відрізки готової деталі. Супорт з револьверною головкою 5 має поздовжнє переміщення, інструменти шестипозиційної револьверної головки почергово після її повороту можуть виконувати обточування , нарізання різьби, свердління, зенкерування. Поворот револьверної головки на наступну позицію здійснюється при відході супорта 6 назад. Заготовка 2 може мати ліве і праве обертання. Наявність в токарно-револьверних автоматах трьох чи чотирьох поперечних супортів і поздовжнього супорта з шестипозиційною револьверною головкою розширює їх технологічні можливості в порівнянні з автоматами поздовжнього точіння і дозволяє одержувати на них більш складні за формою деталі. Крім цього, токарно-револьверні автомати дозволяють використовувати спеціальні пристрої, що в свою чергу збільшує технологічні можливості.
    Технічні характеристики токарно-револьверних автоматів

    1В166П А2013
    Розмір прутка, мм
    круглого 16 20
    шестигранного 13 17
    квадратного 11 14
    Подача прутка,мм 70 80
    Довжина проточки, мм 50 60
    Діаметр різьби М10 М12
    Число оборотів шпінделя, об/хв 40-6300 522-3565
    Виготовлення деталей на верстатах з ЧПК Підвищення продуктивності і якості роботи на токарних верстатах пов’язане з подальшою механізацією робіт і автоматизацією циклу обробки. Комплекс переміщень робочих органів в циклі роботи верстата здійснюється в певній послідовності, тобто по програмі. Управляюча програма – сукупність команд, що відповідає заданому алгоритму функціонування верстата при обробці конкретної заготовки. Алгоритм – спосіб досягнення мети з однозначним описом процедури його виконання. В програмі може бути представлена геометрична і технологічна інформація.
    Технологічна інформація містить дані про послідовність вводу в роботу різних інструментів, зміни режимів різання , включення мастильно-охолоджуючої рідини.
    Геометрична інформація характеризує форму і розміри елементів і інструмента та їх взаємне положення в просторі. При ручному управлінні верстатом програму обробки задає оператор після вивчення креслення деталі. Він визначає порядок переходів при обробці різних поверхонь, число проходів, необхідний інструмент і його зміну, режим різання і т.д. В програмному керуванні верстатами широко використовують системи, які значно скорочують час переналадки верстата, забезпечують високу точність і стабільність обробки.
    Програмне керування верстатом – це автоматичне керування його роботою по програмі,заданій у вигляді чисел, символів,що визначають величини і характер переміщень його виконавчих механізмів. Найбільш розповсюдженими системами програмного керування верстатами є системи числового програмного керування (СЧПК), засновані на використані чисел для створення програми переміщень виконавчих механізмів верстата в процесі обробки.
    Функції, які виконує СЧПК, можна розділити на основі і допоміжні. Основною функцією СЧПК є управління приводами подач верстата у відповідності до заданої програми. Допоміжні функції передбачають зміну по програмі частоти обертання шпінделя, виду інструмента і т.д.
    Узагальнена структурна схема СЧПК представлена на мал. 1.3. Пристрій 1 вводу програми зчитує програму, тобто перетворює її в електричні сигнали і направляє в пристрій 4 виконання програми , який через пристрій 5 управління приводом діє на об’єкт регулювання – механізм подач 6. Величину ходу рухомого вузла верстата, зв’язаного з механізмом подач 6, контролює датчик 8, що включений в ланцюг головного зворотнього зв’язку. Інформація з датчика 8 через пристрій 7 зворотнього зв’язку поступає в пристрій 4 виконання програми, де здійснюється порівняння фактичного переміщення рухомого вузла верстата та заданого програмою для внесення відповідних коректив у виконанні переміщення. Для виконання допоміжних функцій з пристрою 1 вводу програми електричні сигнали поступають у пристрій 2 технологічних команд, котрі діють на виконавчі механізми 3 технологічних команд (двигуни, електромагніти, електромуфти, які включаються або виключаються). Верстати з ЧПК швидко переналагоджуються без зміни чи перестановки механізмів. Достатньо змінити введену у верстат інформацію і він починає працювати по іншій програмі, тобто обробляє іншу заготовку чи деталь. Це визначає високу універсальність верстатів з ЧПК. Застосування верстатів з ЧПК дуже ефективне у випадках, коли є потреба у швидкому переході на виготовлення іншої деталі,обробка якої вимагає виготовлення і застосування спеціальної оснастки.
    На верстатах з ЧПК точність розмірів і форми оброблюваної деталі, а також необхідна чистота поверхонь забезпечується міцністю і точністю верстата, дискретністю і стабільністю позиціонування і вводу корекції, а також якістю ЧПК.
    Автоматична ( по програмі) обробка на верстатах з ЧПК забезпечує стабільність якості та ідентичність виготовлених деталей усієї партії, так як при цьому виключені негативні фактори, що бувають при ручному керуванні верстатом ( позитивні чи негативні емоції, відволікання уваги зовнішніми факторами, похибки в замірах розмірів і т.д.). а також виключаються помилки робітника, зв’язані із забезпеченням точності розмірів при переході від виготовлення однієї деталі до іншої.
    Токарний верстат з ЧПК 16К 20Ф3С5 призначений для обробки зовнішніх і внутрішніх поверхонь тіл обертання ( із ступінчатим і криволінійним профілем різної складності) за один чи декілька проходів у замкнутому напівавтоматичному циклі, а також для нарізання різьб. Установка заготовок здійснюється як в шпіндель, так і в трьохкулачковий патрон чи центра. Система ЧПК верстата забезпечує переміщення супорта по двох координатах, автоматичне перемикання швидкостей шпінделя і зміну інструменту. Поворотний різцетримач з горизонтальною віссю обертання встановлено на поперечному супорті. В інструментальній головці закріплено шість вставок, попередньо настроєних на заданий розмір. Можливо встановлення осьового інструмента (свердла, зенкера, райбера) для обробки деталей, закріплених в патроні.
    Технічна характеристика токарно-гвинтонарізного верстата мод. 16К20Ф3С5.
    Макс. діаметр обробки:
    Над станиною – 400 мм,
    Над супортом – 220 мм,
    Максимальна довжина обробки – 850 мм,
    Максимальна довжина заготовки при установці в центрах – 1000 мм, дискретність переміщень поздовжніх – 0,01
    Поперечних – 0,005,
    Крок нарізання різьб – 0,01 – 50
    Частота обертання об/хв. – 224 – 2240.
    Токарно-револьверні верстати з ЧПК мод. 1325Ф30-01 застосовують для токарної обробки деталей від 10 до 25 мм в автоматичному циклі в умовах серійного чи дрібносерійного виробництва. На верстаті можна обробляти тільки калібрований холодно тягнутий прутковий матеріал з квалітетом допуску не нижче h12. При використанні трьохкулачкового патрона можна обробляти заготовки поштучно діаметром до 125 мм в напівавтоматичному режимі. На верстаті можна виконувати такі види токарної обробки: обточка, розточка, підрізка, проточка і розточка канавок, свердління, зенкерування, нарізання різьб мітчиками і плашками,а також різцями, обточка і розточка конічних поверхонь,а також фасонних поверхонь, утворених радіусами. Верстат забезпечує точність обробки деталей при обточці – 7 квалітет. При розточці – 8 квалітет, по довжині – в границях 0,05 мм.Технічна характеристика токарно-гвинтонарізного верстата з ЧПК мод. 1325Ф30-01
    Макс. діаметр обробки:
    Над станиною – 320 мм,
    Макс. діаметр прутка – 25 мм,
    Макс. діаметр деталі при обробці в патроні – 125 мм,
    Максимальна довжина оброблювальної деталі
    в цанговому зажимі – 100 мм,
    в патроні – 60 мм,
    Дискретність переміщень поздовжніх – 0,01 мм,
    поперечних – 0,005 мм
    Максимальний розмір різьби при
    Нарізанні мітчиками і плашками – М 12
    Чистота поверхонь – 1,6 мкм,
    Частота обертання об/хв. – 63 – 4000