Содержание

1. Техника безопасности при работе на токарном станке

2. Режущие инструменты

3. Обработка детали на токарном станке

4. Типы токарных станков

5. Обработка цилиндрических и торцовых поверхностей

6. Сверление и расточка отверстий

7. Обработка конических поверхностей

8. Обработка фасонных поверхностей

9. Нарезание резьбы на токарном станке

10. Обработка детали на фрезерном станке

11. Обработка на станках шлифовальной группы

12. Обработка на станках строгальной группы

13. Ознакомление с работой станков с ЧПУ

Обработка торцевых и цилиндрических поверхностей

Обтачивание наружных цилиндрических частей длинных заготовок с поджатием задним центром можно выполнять двумя способами. Первый способ. Заготовку с предварительно обработанными центровыми отверстиями установить одним концом в трехкулачковом самоцетрирующемся патроне, другим на задний центр поджать пинолью задней бабки. Затем обточить конец, расположенный у заднего центра, на длину 40 ... 50 мм, переставить заготовку обточенным концом в патрон, другим на задний центр и закончить обработку всей поверхности вала. Второй способ. Заготовку с предварительно обработанными центровыми отверстиями и закрепленным хомутиком устанавливают в поводковый патрон на передний и задний. Для обработки цилиндрической поверхности заготовки полностью за один установ необходимо вместо поводкового патрона и хомутика применить специальный передний центр (рифленый, плавающий с рифленым поводком, самозажимной или обратный) и задний центр - вращающийся.

Подрезание торцов заготовок заключается а выполнении приемов, предусмотренных в предыдущих упражнениях (установка патрона, резца и заготовки, настройка станка на требуемую частоту вращения шпинделя). Заготовку закрепить в патроне с вылетом из кулачков не более 40... 50 мм. Обработку выполнять тифозным торцовым отогнутым резцом с углом = 90° или проходным отогнутым резцом с углом =45. Обработку торца заготовки выполнять в такой последовательности: коснуться вершиной головки резца торца заготовки и отвести резец от заготовки на себя; установить резец на требуемый размер срезаемого слоя (глубину резания или припуск по торцу), перемещая его влево, подать резец ручной поперечной подачей, уменьшая значение подачи при подходе вершины резца к оси заготовки. Для подрезки второго торца заготовки открепить заготовку, измерить ее длину, определить оставшийся припуск для обработки 2-го торца, закрепить заготовку в патроне другим концом. Переместить резец, отсчитывая перемещение по лимбу винта верхних салазок (или по лимбу продольной подачи каретки суппорта) от торца заготовки, оставив 0,1 ... 0,2 мм на окончательное подрезание.

Подрезать торец путем перемещения резца к центру поперечной ручной подачей. Отвести резец от заготовки в исходное положение. По лимбу винта верхних салазок суппорта подать резец влево на оставшийся припуск и подрезать второй торец окончательно. При подрезке торцов проходным отогнутым резцом с углом = 45° предварительный проход выполнять перемещением резца от наружной поверхности заготовки к центру, окончательный проход -- перемещением от центра к наружной поверхности заготовки. Прямолинейность торца заготовки после обработки проверить измерительной линейкой. Выпуклость торца не допускается. Все приведенные выше упражнения по обтачиванию цилиндрических поверхностей и подрезке торцов повторить несколько раз, после чего обработать заготовки, необходимые для проведения следующих занятий или изготовления деталей для продукции, выпускаемой учебными мастерскими.

Подрезание уступов и торцов

Подрезание торца заготовки выполняют в такой последовательности: касаются вершиной головки резца торца заготовки и отвести резец от заготовки на себя; установить резец на требуемой размер (глубину резания или припуск по торцу), перемещая его влево; подать резец ручной поперечной подачей ,уменьшая значение подачи при проходе вершины резца к оси заготовки.

Для подрезки второго заготовки открепить заготовку, измерить его длину, определить оставшийся припуск обработки 2-го торца закрепить заготовку в патроне другим концом. Переместить резец, отсчитывая перемещение по лимбу винта верхних салазок от торца заготовки оставив 0,1…0,2 на окончательное подрезание.

Подрезать торец путем перемещения резца к центру поперечной ручной подачей . Отвести резец от заготовки в исходное положение . По лимбу венту верхних салазок суппорта подать резец влево на оставшийся припуск и подрезать второй торец окончательно .

Сверление и рассверливание отверстий

Обработку отверстий на токарных ставках выполняют различными режущими инструментами, выбор которых зависит от ваших заготовок (в сплошном металле или с отверстием предварительно полученным литьём, ковкой или штамповкой), формы отверстия (цилиндрической, конической, ступенчатой, сквозной и т. п.) точности и шероховатости поверхности отверстия. Заготовки крепят в шпинделе станка и сообщают им вращательное движение, а режущие инструменты -- в пиноли задней бабки (реже - в резцедержателе на суппорте стакана) и сообщают им поступательное движение -- подачу. В зависимости от формы и размеров заготовку крепят в трехкулачковом самоцентрирующемся патроне, в четырехкулачковом патроне, на планшайбе с помощью планок и болтов или другими способами. Обработку отверстий в сплошном металле заготовки производят спиральными сверлами. Когда длина отверстия превышает 5...10 диаметров, при так называемом глубоком сверлении, применяют специальные сверла (ружейные, пушечные, пиндельные, кольцевые, центровочные и др.). Спиральные сверла диаметром до 10 мм с цилиндрическим хвостовиком закрепляют в трехкулачковом сверлильном патроне, который устанавливают непосредственно в коническое отверстие пиноли задней бабки. Если конус хвостовика сверлильного патрона меньше конуса конического отверстия пиноли, то необходимо использовать переходную коническую втулку. Спиральные сверла диаметром более 10 мм с цилиндрическим хвостовиком закрепляют в двухкулачковом сверлильном патроне, обладающем большей силой зажима Спиральные сверла с коническими хвостовиками устанавливают непосредственно в коническом отверстии пиноли задней бабки танка, а когда конус сверла меньше конического отверстия пиноли, то с помощью одной или нескольких переходных втулок. Различают предварительное и окончательное сверление. При предварительном сверлении диаметр сверла подбирают меньше окончательного диаметра на размер припуска, оставленного для окончательной обработки. После предварительного сверления может быть проведено рассверливание, т. е. сверление сверлом большего диаметра, зенкерование, развертывание или растачивание отверстия резцом. Выбор вида дальнейшей обработки зависит от точности обрабатываемого отверстия. Обработку центровых отверстий на торцовых поверхностях для установки заготовок в центрах станков осуществляют или последовательно сверлом и зенковкой, или за один прием комбинированным центровочным сверлом. Первый способ (последовательное сверление и зенкование отверстия).

1. Выбрать форму и требуемые размеры центровочного отверстия в зависимости от наружного диаметра и обрабатываемой заготовки.

2. Закрепить заготовку в трехкулачковом патроне.

3. Подрезать проходным отогнутым резцом торец заготовки.

4. Просверлить сверлом диаметром d, закрепленным в пиноли задней бабки, отверстие на заданную длину l.

5. Зенковать конусное отверстие зенковкой с углом конуса 60° до диаметра d_1.

Второй способ (центрование комбинированным центровочным сверлом). 1. Выбрать форму и размеры центровочного отверстия.

2. Подрезать торец заготовки.

3. Центровать комбинированным центровочным сверлом, закрепленным в сверлильном патроне в пиноли задней бабки. Если центровочное отверстие должно иметь предохранительную фаску под углом 120°, то в первом случае ее выполняют обычным сверлом большого диаметра, а во втором -- комбинированным центровочным сверлом с предохранительным конусом.

Расточка отверстий

Увеличение диаметра уже имеющегося в заготовке отверстия и придание ему необходимой формы (цилиндрической, конической, ступенчатой) с помощью расточных резцов называется растачиванием. Расточной резец, устанавливаемый в резцедержатель суппорта станка, должен иметь консольную часть, выступающую из резцедержателя на длину, большую длины растачиваемого отверстия заготовки. Геометрические параметры расточных резцов и элементы режимов резания при растачивании аналогичны этим параметрам при обтачивании цилиндрических заготовок проходными резцами.

Растачивание отверстий с уступами отличается от растачивания гладкого цилиндрического отверстия расточным упорным резцом тем, что обработку выполняют за несколько проходов. Длина стержня резца должна быть такой, чтобы можно было растачивать на полную глубину все ступенчатое отверстие, а поперечное сечение головки и стержня резца должно быть меньше малого диаметра ступенчатого отверстия. Если высота уступа менее 5 мм и растачивание большего диаметра выполняют за один проход (t<5 мм), то применяют резец с главным углом в плане =90°, подачу резца производят только в продольном направлении. При растачивании глухих цилиндрических отверстий или сквозных отверстий с уступами высотой более 5 мм применяют резец с главным углом в плане =95°, подача резца в этом случае производится сначала в продольном направлении, а при подходе резца к уступу -- в поперечном направлении. Размер от торца заготовки до уступа выдерживают различными способами: по риске на резце плоским упором, закрепленным в резцедержателе, а также продольным упором, установленным на направляющих станины, или по продольному лимбу. Размер от торца заготовки до уступа (или дна глухого цилиндрического отверстия) можно измерить различными измерительными инструментами: измерительной линейкой, глубиномером штангенциркуля, штангенглубиномером или шаблоном. Диаметр отверстия измеряют штангенциркулем. При использовании штангенциркуля с отсчетом по нониусу 0,05 мм необходимо к показаниям штангенциркуля прибавлять толщину губок, указанную на них. Проверить полученный диаметр отверстия можно предельными калибрами-пробками. Проходная сторона пробки (ПР) должна проходить в отверстие без особых усилий, а непроходная сторона (НЕ) не должна проходить в отверстие.

Обработка наружно конических поверхностей

Обработку конических поверхностей на токарных станках выполняют различными способами; поворотом верхней части суппорта; смещением корпуса задней бабки; поворотом конусной (копировальной) линейки; широким резцом. Применение того или иного способа зависит от длины конической поверхности и угла уклона конуса.

Обработка наружного конуса способом поворота верхних салазок суппорта целесообразна в тех случаях, когда необходимо получить большой угол уклона конуса при сравнительно небольшой его длине. Наибольшая длина образующей конуса должна быть несколько меньше хода каретки верхнего суппорта. Обработка наружного конуса способом смещения корпуса задней бабки удобна для получения длинных пологих конусов с малым углом уклона (3...5). Для этого корпус задней бабки сдвигают в поперечном направлении от линии центров станка по направляющим основания бабки. Обрабатываемая заготовка закрепляется между центрами станка в поводковом патроне с хомутиком. Обработку конусов с помощью конусной (копировальной) линейки, закрепленной с задней стороны станины токарного станка на плите, применяют для получения пологого конуса значительной длины. Заготовку крепят в центрах или в трехкулачковом самоцентрирующемся патроне. Резец, закрепленный в резцедержателе суппорта станка, получает одновременное перемещение в продольном и поперечном направлениях, в результате чего обрабатывает коническую поверхность заготовки.

Обработку наружного конуса широким резцом применяют при необходимости получения короткого конуса (l<25 мм)с большим углом уклона. Широкий проходной резец, режущая кромка которого длинней образующей конуса, устанавливают в резце держатель так, чтобы главная режущая кромка резца составляла с осью заготовки угол а, равный углу уклона конуса. Обработку можно вести как с продольной, так и с поперечной подачей. На чертежах деталей часто не указывают размеры, необходимые для обработки конус и их необходимо подсчитывать. Для подсчета неизвестных элементов конусов и их размеров (в мм) можно пользоваться следующими формулами:

а) конусность K= (D--d )/l=2tg

б) угол уклона конуса tg = (D--d)/(2l) = K/2

в) уклон i = K/2=(D--d)/(2l) = tg

г) больший диаметр конуса D = Кl+d = 2ltg

д) меньший диаметр конуса d = D-- К1 = D--2ltg

е) длина конуса l = (D--d)К = (D--d)/2tg

Обработка внутренних конических поверхностей

Обработку внутренних конических поверхностей на токарных станках выполняют также различными способами: широким резцом, поворотом верхней части (салазок) суппорта, поворотом конусной (копировальной) линейки. Внутренние конические поверхности длиной до 15 мм обрабатывают широким резцом, главная режущая кромка которого установлена под требуемым углом к оси конуса, осуществляя продольную или поперечную подачу. Этот способ применяют в том случае, когда угол уклона конуса большой, а к точности угла уклона конуса и шероховатости поверхности не предъявляют высоких требований. Внутренние конусы длинней 15 мм при любом угле наклона обрабатывают поворотом верхних салазок суппорта с применением ручной подачи.

Наибольшая длина образующей конуса должна быть несколько меньше хода каретки верхнего суппорта. Обтачивание внутренних конических поверхностей с помощью конусной линейки применяют при обработке заготовок любой длины с малым углом уклона конуса (примерно до 12°). Независимо от способа обработки конуса резец обязательно устанавливают точно по высоте центров станка.

Нарезание резьбы на токарном станке

Нарезание резьбы резцами производится на токарно-винторезных станках, имеющих ходовой винт с разъемной гайкой, гитару сменных колес, коробку подач и реверсивный механизм. На станке можно нарезать различные резьбы -- наружные и внутренние, метрические и дюймовые, правые и левые, однозаходные и многозаходные, крепежные и грузовые; по форме профиля -- треугольные, прямоугольные, трапецеидальные и др. Кроме того, на токарно-винторезных станках нарезают червяки. Перед нарезанием резьбы заготовку обтачивают (растачивают) до определенного диаметра, который должен быть несколько меньше наружного диаметра резьбы. Это объясняется наличием упругих и пластических деформаций, возникающих в материале заготовки, от чего наружный диаметр стержня увеличивается, а внутренний диаметр отверстия уменьшается. Выбор диаметра заготовки производится по специальным таблицам.

Для нарезания резьбы применяют стержневые, призматические и круглые (дисковые) резцы и резьбовые гребенки. Более широкое применение находят стержневые резцы. У резцов для окончательной обработки передний угол г = 0, у резцов для предварительной обработки резьбы, когда искажение профиля резьбы не имеет большого значения, применяют положительный передний угол г = 10...20°. Угол профиля в режущей части резца равен углу профиля резьбы (например, для метрической - 60°, для лобковой - 55°). Угол профиля режущей части резца и установку его в резцедержателе измеряют шаблоном или угломером на просвет. Для нарезания резьбы необходимо увязать вращение заготовки (шпинделя) с подачей резьбового резца (суппорта). Резьба нужного шага получится в том случае, когда за один оборот заготовки резец переместится в провальном направлении на один шаг (нитку) нарезаемой резьбы.

Современные токарно-винторезные станки с коробкой подач имеют очень простую и заданный шаг резьбы. Настройка либо к нахождению по таблице, прикреплённой в зависимости от модели верхней или боковой стенке коробки, или на барабане настройки станка на требуемую резьбу нужного положения рукояток барабанов коробки подач, либо чисел зубьев сменных зубчатых колес и установке их в нужное положение. Станки обычно имеют два комплекта сменных колес. В тех токарно-винторезных станках, в которых нет коробки подач, настройку производят только по расчету. К таким станкам прилагают комплекты сменных зубчатых колес из 17, 19, 38 или другого количества колес. Резьбу нарезают за несколько предварительных и окончательных ходов, количество которых зависит от шага резьбы. Применяют несколько способов (схем) подачи резьбового резца на глубину резания при каждом проходе. При нарезании резьбы с шагом Р < 2 мм резец подается в поперечном направлении перпендикулярно оси нарезаемой заготовки -- радиальная подача . При нарезании резьбы с шагом Р>2...2,5 мм для облегчения деформации и свободного выхода стружки из зоны резания применяют комбинированную подачу резца -- одновременно поперечную и продольную. Вторая схема резания может быть также осуществлена с помощью подачи верхних салазок суппорта, повернутых к оси центров станка под углом 60°. Для получения более точной резьбы окончательные проходы желательно выполнять только с радиальной подачей -- по первой схеме. Возврат резьбового резца в исходное рабочее положение для выполнения очередного прохода осуществляют двумя способами, выбор которых зависит от шага нарезаемой резьбы и шага ходового винта станка. При нарезании на токарно-винторезном станке различают кратную (четную) и некратную (нечетную) резьбы. Кратной называют резьбу, у которой отношение шага Р_x резьбы ходового винта делится без остатка на шаг Р_н нарезаемой резьбы или число ниток п_н на 1" нарезаемой дюймовой резьбы делится без остатка на число ниток п_х ходового винта. Некратной называют такую резьбу, у которой в результате указанного деления получаются дробные, а не целые числа. При нарезании кратной резьбы возврат резца (суппорта) в первоначальное положение осуществляют путем включения разъемной гайки ходового винта и быстрого перемещения суппорта вручную. При нарезании некратной резьбы, после отвода резца от заготовки в поперечном направлении, переключают вращение шпинделя на обратный (ускоренный) ход, не размыкая разъемной гайки, и перемещают суппорт с резцом в исходное положение для выполнения очередного прохода.

Прямоугольную и трапецеидальную резьбы и червяки в зависимости от размеров и точности нарезают одним или несколькими резцами .При нарезание резьбы применяют различные смазочно-охлаждающие жидкости, которые поглощают теплоту, уменьшают трение трущихся поверхностей резца и заготовки, удаляют мелкие частицы стружки. При обработке стальных деталей используют эмульсию, масло, сульфофрезол; бронзовых и латунных без охлаждения или сурепное масло; чугунных без охлаждения или керосин.

Нарезание резьбы метчиками и плашками

Нарезание наружной и внутренней треугольной крепежной резьбы метчиками и плашками на токарных, токарно-револьверных и других станках один из высокопроизводительных способов обработки. Резьбу нарезают окончательно за один или несколько проходов инструмента. Специальную настройку станка на нарезание резьбы не производят. Приемы работ просты, во многом сходны с приемами нарезания резьбы, освоенными учащимися при прохождении слесарной практики и не требуют высокой квалификации. Наиболее целесообразно применять метчики и плашки для нарезания неточных крепежных резьб диаметром до 25..30 мм и с шагом не более 3 мм.

Плашка представляет собой кольцо с резьбой на внутренней поверхности и стружечными отверстиями, образующими режущие кромки. Метчики применяются для нарезания внутренних резьб и делятся на слесарные, машинно-ручные, машинные, гаечные и специальные. Машинные метчики применяют при нарезании резьбы на токарных, токарно-револьверных и сверлильных станках, а специальные и гаечные метчики на различных гайкорезных автоматах. Метчик состоит из рабочей части, имеющей резьбовую поверхность и канавки для образования режущих кромок и хвостовика, который служит для закрепления инструмента в патроне. Обычно при нарезании резьбы на станке пользуются одним машинным метчиком, обеспечивающим получение резьбы за один проход. Для нарезания резьбы в заготовках из твердых металлов пользуются двумя или тремя метчиками (двух- и трех комплектными). Первый - черновой делает предварительную нарезку, а чистовой доводит резьбу до требуемых размеров и зачищает ее. При ввинчивании метчика или навинчивании плашки в нарезаемую поверхность заготовки зубья заборной части инструмента постепенно прорезают винтовые канавки профиля резьбы. Толщина срезаемого слоя а_z каждым зубом заборной части, а следовательно, сила резания и крутящий момент зависят от числа зубьев, угла заборной части и шага резьбы. Для закрепления инструмента на станке и предохранения его от поломок и срыва резьбы в процессе нарезания, особенно в глухих отверстиях и на ступенчатых валиках, применяют предохранительные компенсирующие патроны различных конструкций и размеров. Основная особенность таких патронов--возможность перемещения инструмента на некоторое расстояние вдоль оси хвостовика и компенсирование некоторого рассогласования фактической подачи инструмента с шагом нарезаемой резьбы.

Обработка фасонных поверхностей

Многие детали машин имеют не только прямолинейные и плоские поверхности, но и различные криволинейные контуры, состоящие из отрезков прямых, дуг окружностей различного диаметра и других кривых. Криволинейные контуры можно фрезеровать на вертикально-фрезерных станках: по разметке комбинированием продольной и поперечной ручных подач: по разметке с помощью поворотного круглого стола; по копиру в специальных приспособлениях. Фрезерование комбинированием ручных подач заключается в том. что предварительно размеченную заготовку, а при необходимости с просверленными отверстиями для крепления и ввода инструмента, закрепляют на столе фрезерного станка. Перемещая ручной подачей стол одновременно в продольном и поперечном направлениях, подводят заготовку под вращающуюся концевую фрезу так, чтобы фреза снимала слой металла в соответствии с размеченным криволинейным контуром. Чтобы фреза своим торцом не задевала за рабочую поверхность стола станка или приспособления, заготовку обязательно устанавливают на подкладку.

Криволинейные контуры формы дуги окружности рекомендуется обрабатывать на поворотном круглом столе с ручной подачей, который является обязательной принадлежностью вертикально-фрезерного станка. Поворотный круглый стол своим основанием крепится с помощью болтов в Т-образные пазы стола станка. Вращение от рукоятки 4, насаженной на валик 3, через червячную пару передается на поворотную часть стола 2 (планшайбу). Градуированная шкала на боковой поверхности стола служит для отсчета его поворота (с закрепленной заготовкой) на требуемый угол.

Положение оси вращения поворотного стола на столе фрезерного станка относительно оси шпинделя станка определяют совмещением оси стола с осью концевой фрезы, для чего в центровое коническое отверстие поворотного стола вставляют центрирующий штифт или центр. Для получения требуемого радиуса контура на заготовке стол станка поперечной подачей смещают на радиус контура плюс радиус фрезы.

Правильность установки заготовки относительно оси поворотного стола можно проверить путем легкого касания заготовки вращающейся фрезой в двух диаметрально противоположных положениях, т. е. при повороте стола на 180°. Теперь, если подвести заготовку любой точкой к вращающейся фрезе и продолжать поворачивать стол за рукоятку 4, то фреза обработает на ней дугу окружности радиусом, равным расстоянию от центра стола до этой точки заготовки. Чем дальше расположена точка боковой поверхности от оси стола, тем большую окружность опишет она при вращении стола.

Следовательно, при этом методе обработки контур на заготовке получается без комбинирования двух подач и его точность зависит только от правильной установки заготовки на столе (от правильного радиуса поворота заготовки). Для обеспечения контроля в процессе фрезерования заготовка должна быть предварительно размечена.

При обработке большой партии одинаковых заготовок с криволинейным контуром пользуются специальным копировальным приспособлением или применяют копировально-фрезерные станки.

Обработка на фрезерных станках

Фрезерование является одним из наиболее распространенных методов обработки плоских и различных фасонных поверхностей, нарезания резьбы, шлицев, зубьев колес и других деталей.

Фрезeрование плоскостей

Большинство деталей имеют поверхности в форме плоскостей, например направляющие станины станка, поверхность основания тисков, контрольные и разметочные плиты, поверхности установочных угольников, грани болтов и гаек, квадраты хвостовиков инструментов и т. п.Фрезерование плоскостей можно производить главным образом цилиндрическими фрезами на горизонтально-фрезерных станках, а торцовыми и концевыми фрезами, как на горизонтально-, так и на вертикально фрезерных станках.

Фрезерование наклонных плоскостей и скосов

Наклонной плоскостью называется плоская поверхность, расположенная под утлом к горизонтали. Скосом называют короткую наклонную плоскость. Фрезерование наклонной плоскости с поворотом заготовки можно выполнять как на горизонтально, так и на вертикально-фрезерных станках, применяя универсальные машинные тиски, угловые плиты или специальные приспособления и прихваты.

Фрезерование уступов, прямоугольных пазов, канавок и отрезание заготовок В деталях машин и приборов встречаются поверхности, называемые уступами и пазами. Пазы могут быть прямоугольными и фасонными, сквозными и замкнутыми. Для обработки прямоугольных, фасонных и сквозных пазов и уступов на горизонтально-фрезерных станках применяют различные дисковые фрезы. Для обработки замкнутых пазов, шпоночных канавок и других малодоступных поверхностей на горизонтально- и вертикально-фрезерных станках применяют концевые фрезы. При переточках ширина фрезы уменьшается, поэтому в тех случаях, когда фреза должна сохранять размер по ширине, целесообразно применять составные (сдвоенные) дисковые фрезы, состоящие из двух половин, между которыми закладывают тонкое, определенной толщины, кольцо.

Фрезы крепят на оправки фрезерных станков аналогично цилиндрическим. Дисковые фрезы больших размеров в целях экономии быстрорежущей стали изготовляются сборными, со вставными ножами. Фрезерование уступов дисковыми фрезами можно выполнить различными приемами: каждый уступ фрезеруется одной трехсторонней дисковой фрезой ;оба уступа одновременно фрезеруют набором из двух дисковых фрез точно одинакового диаметра. В этом случае, чтобы получить заданный размер между уступами, на оправку между фрезами устанавливают соответствующие промежуточные кольца или фрезеруют в двухпозиционном вращающемся на 180приспособлении. После фрезерования уступа (первая позиция) приспособление с закрепленной в нем заготовкой поворачивают и ставят во вторую позицию для фрезерования второго уступа.

Фрезерование криволинейных контуров и фасонных поверхностей

Многие детали машин имеют не только прямолинейные и плоские поверхности, но и различные криволинейные контуры, состоящие из отрезков прямых, дуг окружностей различного диаметра и других кривых. Криволинейные контуры можно фрезеровать на вертикально-фрезерных станках: по разметке комбинированием продольной и поперечной ручных подач: по разметке с помощью поворотного круглого стола; по копиру в специальных приспособлениях. Фрезерование комбинированием ручных подач заключается в том. что предварительно размеченную заготовку, а при необходимости с просверленными отверстиями для крепления и ввода инструмента, закрепляют на столе фрезерного станка. Перемещая ручной подачей стол одновременно в продольном и поперечном направлениях, подводят заготовку под вращающуюся концевую фрезу так, чтобы фреза снимала слой металла в соответствии с размеченным криволинейным контуром. Чтобы фреза своим торцом не задевала за рабочую поверхность стола станка или приспособления, заготовку обязательно устанавливают на подкладку.

Криволинейные контуры формы дуги окружности рекомендуется обрабатывать на поворотном круглом столе с ручной подачей, который является обязательной принадлежностью вертикально-фрезерного станка. Поворотный круглый стол своим основанием крепится с помощью болтов в Т-образные пазы стола станка. Вращение от рукоятки 4, насаженной на валик 3, через червячную пару передается на поворотную часть стола 2 (планшайбу). Градуированная шкала на боковой поверхности стола служит для отсчета его поворота (с закрепленной заготовкой) на требуемый угол.

Положение оси вращения поворотного стола на столе фрезерного станка относительно оси шпинделя станка определяют совмещением оси стола с осью концевой фрезы, для чего в центровое коническое отверстие поворотного стола вставляют центрирующий штифт или центр. Для получения требуемого радиуса контура на заготовке стол станка поперечной подачей смещают на радиус контура плюс радиус фрезы.

Правильность установки заготовки относительно оси поворотного стола можно проверить путем легкого касания заготовки вращающейся фрезой в двух диаметрально противоположных положениях, т. е. при повороте стола на 180°. Теперь, если подвести заготовку любой точкой к вращающейся фрезе и продолжать поворачивать стол за рукоятку 4, то фреза обработает на ней дугу окружности радиусом, равным расстоянию от центра стола до этой точки заготовки. Чем дальше расположена точка боковой поверхности от оси стола, тем большую окружность опишет она при вращении стола.

Следовательно, при этом методе обработки контур на заготовке получается без комбинирования двух подач и его точность зависит только от правильной установки заготовки на столе (от правильного радиуса поворота заготовки). Для обеспечения контроля в процессе фрезерования заготовка должна быть предварительно размечена.

При обработке большой партии одинаковых заготовок с криволинейным контуром пользуются специальным копировальным приспособлением или применяют копировально-фрезерные станки.

Обработка деталей на токарных станках

Поперечно-строгальные станки в основном предназначены для обработки горизонтальных плоскостей. Строгание вертикальных плоскостей, пазов и канавок на них осуществляют вертикальной подачей суппорта. При этом из-за большого вылета резца салазки суппорта несколько ослабляются, а следовательно, снижается и жесткость крепления резца. Вертикальное перемещение суппорта в различных моделях станков составляет 70...200 мм, следовательно, высота строгания вертикальных (боковых) плоскостей также ограничена, из-за чего рекомендуется по возможности избегать обработки более или менее значительных по высоте вертикальных поверхностей и стремиться устанавливать заготовки на столе так, чтобы строгаемые поверхности были расположены горизонтально. При строгании вертикальной плоскости заготовки устанавливают так, чтобы резец не задевал поверхности стола при последних проходах. Это достигается установкой обрабатываемой поверхности против Т-образного паза стола на подкладках или в каком-либо другом приспособлении, обеспечивающем зазор между верхней поверхностью стола и заготовкой. Суппорт ставят в нулевое положение, салазки поднимают вверх до отказа, а затем опускают на 5...10 мм вниз, а откидную доску с резцом поворачивают до отказа верхним концом в сторону от обрабатываемой поверхности заготовки (головкой резца ближе к заготовке), затем поднимают стол так, чтобы зазор между резцом и заготовкой был около 5 мм. Такая наладка позволит прострогать вертикальную плоскость с высотой, несколько (до 5 мм) меньшей, чем длина перемещения верхних салазок суппорта. Вертикальные плоскости строгают проходными и подрезными резцами с прямыми отогнутыми головками. Главный угол в плане р, достигаемый заточкой и установкой на суппорте станка, должен быть в пределах 30...90° Если угол р больше 90°, то резец горизонтальной силой резания Р отжимает в сторону обрабатываемую заготовку, в результате чего обработанная поверхность может оказаться неровной и не вертикальной. Хорошие результаты получают при строгании прямым резцом с переходной режущей кромкой, обеспечивающей малую шероховатость поверхности. При обработке сопряженных вертикальной и горизонтальной поверхностей вначале проходным резцом при горизонтальной подаче строгают поверхность, а затем подрезным резцом в два прохода обрабатывают поверхность 2.

Строгание наклонных сопряженных поверхностей осуществляют проходным и подрезными резцами.

Вначале прорезным резцом с вертикальной подачей обрабатывают прямоугольный паз на полную глубину. Затем последовательно правым и левым подрезными резцами строгают обе наклонные стороны паза. Поворотная часть суппорта при этом устанавливается на угол, соответствующий углу наклона стенок паза.

При необходимости обработки широких пазов типа "ласточкин хвост", например при обработке салазок суппортов, строгание выполняют в последовательности. Строгание Т-образных пазов производят в последовательности. Вначале прорезным резцом требуемой ширины или более узким, с последующим расширением до требуемых размеров паза, ; вертикальной подачей обрабатывают прямо угольный паз, во втором и третьем переходах специальными резцами с горизонтальной подачей прорезают правый и левый боковые пазы, в четвертом переходе двухлезвийным или двусторонним проходным (г =45°) резцом с вертикальной подачей прострагивают фаски.

Режимы резания для строгания вертикальных и наклонных плоскостей выбирают в той же последовательности, что и для строгания горизонтальных плоскостей: глубину резания с учетом припуска на обработку; подачу из-за малой жесткости салазок суппорта в 1,5...2 раза меньшую, чем для горизонтального строгания; скорость резания из нормативов, технологической документации или по рекомендации мастера для данного обрабатываемого материала и инструмента. Обработанные поверхности проверяют линейками, угольниками, шаблонами или универсальными угломерами, а размеры -- штангенциркулями и штангенглубиномерами.

Обработка на шлифовальных станках

Шлифовальная практика является завершающей работой по приобретению практических навыков на механическом участке учебных мастерских и требует особого соблюдения техники безопасности, связанной с работой абразивным инструментом, возможным разрывом шлифовального круга во время работы, травматизмом, вызванным наличием подвижных частей станка и поражением дыхательных органов работающего абразивной и металлической пылью. Шлифование - один из окончательных видов обработки металлов как в сыром, так и закаленном состоянии.

Шлифованием можно обрабатывать простые цилиндрические валики и отверстия, плоские поверхности, а также сложные профильные поверхности, например зубчатые колеса, шлицевые валы, резьбы, червяки, направляющие станин и т. п.

Для осуществления процесса шлифования шлифуемая заготовка и абразивный инструмент совершают относительные движения, направления которых при различных видах шлифования показаны.Круглое наружное шлифование выполняют чаще всего на круглошлифовальных станках, когда заготовку устанавливают в центрах или закрепляют в патроне. Различают шлифование с продольной подачей и врезанием (с поперечной подачей).При круглом наружном шлифовании с продольной подачей необходимы следующие движения: вращение 1 шлифовального круга - главное движение резания; вращение 2 обрабатываемой заготовки вокруг своей оси - круговая подача заготовки; продольное возвратно-поступательное движение3 заготовки (или в некоторых моделях станков - шлифовального круга) вдоль своей оси - продольная подача; поперечное перемещение 4 шлифовального круга на заготовке (или заготовки к шлифовальному кругу) поперечная подача или подача на глубину шлифования. При шлифовании с продольной подачей поперечную подачу 4 осуществляют периодически в конце каждого двойного или одинарного хода стола станка. В настоящее время получил большое распространение способ глубинного шлифования или способ шлифования установленным кругом, когда весь припуск удаляют за один проход при небольшой продольной подаче. При глубинном шлифовании подачу осуществляют только в одну сторону. После того как очередная заготовка прошлифована, стол возвращают в исходное положение для установки следующей заготовки. При этом способе положение шлифовальной бабки остается неизменным (до очередной правки шлифовального круга) и обеспечивается постоянство размеров прошлифованных деталей. При круглом наружном шлифовании врезанием заготовка не имеет продольного перемещения, а шлифуется одновременно по всей длине, при этом ширина крута должна быть равна длине заготовки или несколько больше ее. Поперечную подачу осуществляют непрерывно, основную часть припуска удаляют с большой поперечной подачей (0.6...2,0 мм/мин), а оставшийся припуск снимают с поперечной подачей 0,1 мм/мин. Затем поперечную подачу выключают и производят выхаживание, т. е. работу без поперечной подачи, до прекращения. После этого круг отводят и устанавливают новую заготовку. Этим способом можно шлифовать профильные и ступенчатые детали, для чего шлифовальный крут должен иметь соответствующий профиль, полученный правкой. При бесцентровом шлифовании процесс резания осуществляют шлифующим кругом так же, как в на обычных центровых шлифовальных ставках. Особенность этого процесса определяется спецификой закрепления и подачи шлифуемой заготовки. При бесцентровом наружном шлифовании шлифуемую заготовку устанавливают на опорном ноже 5 между двумя кругами -- шлифующим (рабочим), расположенным на рисунке слева, и подающим (ведущим), расположенным справа. Для выполнения процесса бесцентрового шлифования необходимы следующие движения: вращение шлифующего круга, вращение 4 подающего круга, круговая и продольная подачи заготовки. Вращением подающего круга, установленного под небольшим углом а к оси шлифующего круга, обрабатываемой заготовке сообщается вращение 2 -- круговая подача и перемещение вдоль оси 3 -- продольная подача. Если угол а равен нулю, то продольная подача заготовки отсутствует и шлифование является врезным. Круглое внутреннее шлифование, так же как и наружное, делится на шлифование с продольной подачей, шлифование врезанием и бесцентровое.

Схема круглого внутреннего шлифования с продольной подачей шлифовального круг. Заготовку закрепляют в патроне, а круг, так же как и при круглом наружном шлифовании с продольной подачей, осуществляет следующие движения: вращение шлифовального круга, продольная подача 3 круга (или заготовки), поперечная подача 4 шлифовального круг".Плоское шлифование делится на два вида: шлифование периферией и торцом круга. Плоскошлифовальные станки для осуществления этих двух видов шлифования, кроме того, разделяются на станки с прямоугольными и круглыми столами. Для плоского шлифования необходимы следующие движения: вращение 1 шлифовального круга -- главное движение резания: движение 2 заготовки -- движение продольной подачи (прямолинейное возвратно-поступательное или вращательное движение стола); движение шлифовального круга к заготовке (или вертикальная подача заготовки к шлифовальному кругу) -- подача на глубину шлифования; движение поперечной подачи заготовки (или шлифовального круга) в направлении, перпендикулярном движению продольной подачи 2. В том случае, когда шлифовальный круг полностью перекрывает ширину шлифования, поперечная подача отсутствует. Кроме перечисленных выше видов шлифований большое распространение в машиностроении, станкостроении и в инструментальном производстве получило шлифование наружных и внутренних конических поверхностей и торцов. Способы шлифования наружных конических поверхностей у многом схожи с обработкой их на товарных станках. В зависимости от угла "конусности обрабатываемой заготовки.

Способы шлифования наружных конических поверхностей меняют следующие способы. Если угол конусности не превышает 15, то заготовку шлифуют способом поворота верхней части стола. Верхний стол станка поворачивают на угол, равный уклону конуса заготовки. При такой установке верхнего стола образующую конуса, обращенную к шлифовальному кругу, располагают параллельно движению стола станка. Шлифование производят продольными проходами. Поперечное перемещение шлифовальной бабки осуществляют так же, как и при шлифовании цилиндрических поверхностей. Заготовки с углом конусности, превышающим 15, шлифуют поворотом передней бабки или шлифовальной бабки. Обрабатываемую заготовку зажимают в патроне, установленном на передней бабке. Шлифование осуществляют так же, как и при шлифовании цилиндрических поверхностей с продольной и поперечной подачами.

Заготовки с короткими коническими поверхностями можно шлифовать широким кругом методом врезания. Шлифование сквозных конических отверстий чаще всего осуществляют способом многократных продольных проходов, когда заготовку, закрепленную в патроне или другом зажимном приспособлении, вместе с бабкой поворачивают на угол, равный углу уклона конуса. Шлифование глухих конических отверстий или отверстий, оканчивающихся буртиками, не допускающими выхода шлифовального круга вдоль оси заготовки, шлифуют с поперечной подачей методом врезания.

В машиностроении наиболее часто применяют круглое наружное, круглое внутреннее и плоское шлифование. В зависимости от вида шлифования применяют и соответствующий тип шлифовальных станков. Единым тарифно-квалификационным справочником (ЕТКС) квалификация шлифовщика 1-го разряда не предусмотрена.

К шлифовщику 2-го разряда предъявляют следующие требования: шлифовщик должен уметь шлифовать наружные поверхности простых устойчивых заготовок из высококачественных марок сталей круглого профиля по 11-му квалитету (4-й класс точности), с параметрами шероховатости поверхности в пределах от г=20 мкм до д=0,8 мкм на плоскошлифовальных, круглошлифовальных и бесцентровошлифовальных станках с соблюдением последовательности обработки и режимов резания по технологической карте с правкой шлифовальных кругов; шлифовать и доводить заготовки из высококачественных сталей круглого профиля по 8...9-му (3-й класс точности) квалитетам точности с параметрами шероховатости поверхности в пределах Ка = 1,25...0,4 мкм на специализированных автоматических и полуавтоматических станках, налаженных для обработки определенных заготовок; выполнять установку и выверку заготовок на станке и в приспособлении; шлифовальщик должен знать устройство и принцип работы однотипных шлифовальных станков; наименования, назначение и условия применения наиболее распространенных приспособлений; устройство простого и средней сложности контрольно-измерительного инструмента; основные сведения о шлифовальных кругах; способы правки шлифовальных кругов и условия их применения в зависимости от обрабатываемых материалов и шероховатости обработанной поверхности; основные сведения о допусках и посадках, квалитетах точности, параметрах шероховатости поверхности; назначение и свойства охлаждающих и смазывающих жидкостей. Рабочее место шлифовщика состоит из шлифовального станка 5, инструментального шкафа для хранения инструментов / и приспособлений, необходимых в работе, передвижного стола 2 и тары 3 для заготовок и обработанных деталей. Около станка должна находиться деревянная подножная решетка 4, высота которой подбирается по росту учащегося. Сзади станка располагается стеллаж-подставка 6 для хранения крупногабаритных приспособлений, часто использующихся при шлифовании.

Рабочее место должно быть оснащено технологической оснасткой, необходимой для выполнения операции шлифования, наладки, подналадки, обслуживания, смазки и ухода за станком, например контрольно-измерительным инструментом, ключами гаечными, отверткой, молотком, устройством для правки круга, масленкой, очками защитными и т.п. Учащийся должен управляться у станка так, чтобы обеспечить--большее удобство наблюдения за холим обработки и управления рукоятками, и рычагами станка при его утомляемости, стараться не стоять плоскости вращения круга. При работе на шлифовальном станке необходимо соблюдать следующие меры предосторожности кроме общих правил техники безопасности, указанных разд. 1.2. Несоблюдение правил при работе абразивным инструментом может привести к несчастному случаю со смертельным исходом, травмированию учащегося и других лиц, находящихся поблизости, осколками круга:

1. Не устанавливать на станок не испытанный круг. Все круги диаметром более мм испытывают на прочность путем вращения на специальной установке при скоро в 1,5 раза превышающей установлено кружную рабочую скорость. После испытания на прочность на круг наносят диаметральную отметку (маркировку).

2. Круг, установленный на станок, должен быть подвергнут кратковременному (не более 4-5 мин) вращению вхолостую с рабочей поверхностью, при этом в опасной зоне не должны находиться люди. Наличие защитного кожуха для круга обязательно.

3. Проверить отсутствие радиального и торцового биения круга и шпинделя.

4. Проверить, легко ли перемещаются шлифовальная и задняя бабки и пиноль.

5. Проверить, нет ли на шлифовальном круге заметных трещин, выбоин и других невидимых дефектов. Неисправный абразивный инструмент заменить.

6. Проверить наличие прокладки между зажимными фланцами и кругом, не ослаблены ли гайки, зажимающие фланцы, диаметры прокладок должны быть на 3...5 мм больше диаметра фланцев.

7. Подтянуть ослабевшие гайки, контргайки, болты, клинья и проверить, как зашплинтованы соответствующие болтовые соединения станка, вспомогательных и предохранительных приспособлений и устройств. При недостаточном закреплении упоры могут отодвинуться, ход стола не переключится, следствие чего круг врежется в переднюю ли заднюю бабку.

8. При установке и закреплении обрабатываемой заготовки на плоскошлифовальном станке необходимо крепить заготовки только специальными упорными или прижимными ланками, размещая их на равных расстояниях; все упорные планки ставить ниже дорабатываемой поверхности, чтобы круг мг свободно проходить над ними; крепежные болты располагать как можно ближе к месту прижима заготовки, а крепящие иранки под прямым углом к заготовке; резьба крепежных болтов должна быть равной ; для крепления заготовок не применять случайных неприспособленных плавок и прокладок; проверить правильность разложения заготовки на столе путем ручного перемещения стола (не задевает ли заготовка движении за выступающие части станка).

9. При работе с феромагнитной плитой патронами включить сначала генератор, питающий плиту, а затем электродвигатель станка; не допускать повышения температуры магнитных узлов.

10. Не устанавливать на станок погнутые заготовки; не снимать обработанные заготовки ударами или рывками; оберегать круг от ударов и толчков.

11. Прежде чем остановить станок (вращение круга),выключить подачу и отвести круг от заготовки.

12. При работе подавать шлифовальный круг на заготовку плавно, без рывков и резкого нажима.

13. При работе на станках с движущимися столами соблюдать следующие правила: не допускать людей в опасную зону вылета стола, требовать ее ограждения (в виде перекрытия ниже стола станка); не допускать установки каких-либо предметов (заготовок, тары, шкафов, транспортных средств и т. п.) с торцов станка, чтобы к ним не прижало людей движущимся столом при его периодических "вылетах" в эту зону.

14. Не прикасаться к движущейся (вращающейся) заготовке и шлифовальному кругу до полного их останова.

15. Не подавать к холодному кругу обрабатываемую заготовку с полным нажимом (на полную глубину резания или поперечную подачу); при работе с малой нагрузкой круг должен равномерно прогреться. Соблюдение этого правила особенно необходимо при работе новым кругом и в холодном помещении.

16. Если кругом, предназначенным для мокрого шлифования, работали всухую, то при переходе к работе с охлаждением следует подождать, пока круг охладится, и только после этого начинать работу с охлаждающей жидкостью.

17. По окончании работы с охлаждающейся жидкостью необходимо выключить подачу жидкости и включить станок на холостой ход на 2... 3 мин для подсушки круга.

18. При работе с охлаждением жидкость должна омывать круг по всей его рабочей поверхности. Если охлаждающая жидкость разрушает связку круга, прекратить работу и сообщить об этом мастеру.

19. Категорически запрещается работать боковой поверхностью шлифовального круга ,если круг по своей форме не предназначен специально для данной работы. При работе специальными кругами следить, чтобы зажимной фланец на боковой поверхности не касался заготовки.

20. Следить за тем, чтобы круг изнашивался равномерно по всей ширине рабочей поверхности. Если диаметр круга уменьшился вследствие износа, частоту вращения круга можно увеличить (при наличии сменных шкивов в шлифовальной бабке); при этом рабочая окружная скорость круга не должна превышать допустимую для данного круга.

21. Подача правящего инструмента или приспособления для правки шлифовального круга, как правило, должна быть механической.

22. Не приближать лицо к вращающемуся шпинделю (кругу) и к заготовке при наблюдении за ходом обработки. При работе использовать защитные очки.

23. Для удаления абразивной пыли пользоваться специальной щеткой и совком, при этом обязательно надевать защитные очки. Категорически запрещается выдувать ртом пыль из отверстий; для удаления ее пользоваться струей охлаждающей жидкости.

24. При работе на станках с ограждениями регулируемыми защитными козырьками стремиться к уменьшению угла раскрытия кожуха. Зазор между кругом и верхней кромкой раскрытия подвижною кожуха должен быть не более 6 мм.

25. Станки должны иметь исправное блокирующее устройство, выключающее движение стола и вращение шлифовального круга, если прекратится подача электроэнергии в электромагнитную плиту.26. Не выполнять на станке с абразивным инструментом работы, для которых он не предназначен (зачистка мелких деталей вручную, разрезание проволоки, обдирка дерева и цветных металлов и т. п.).