Ручная электродуговая сварка. Токарно-винторезный станок

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЗАДАНИЕ 1

Опишите технологический процесс изготовления отливки из сплава АЛ 2 (рис.13) для детали в песчаные формы согласно перечню вопросов, указанных в графах 2 и 3 формы 1. Ответ оформите в виде технологической карты (Форма 1).

Форма 1 - Упрощенная технологическая карта получения отливки крышки из сплава АЛ 2 в песчаные формы (Крышка, материал: АЛ 2, масса: 14 кг)

ЗАДАНИЕ 2

Опишите технологический процесс изготовления поковки методом свободной ковки для детали (рис. 14) из стали 45 согласно перечню вопросов, указанных в графах 2 и 3 формы 2. Ответы оформите в виде технологической карты (форма 2).

Форма 2 - Упрощенная технологическая карта изготовления крышки из стали 45 методом свободной ковки (Крышка, материал: сталь 45, масса 3,6 кг)

ЗАДАНИЕ 3

Опишите термическую сварку:

а) эскизы и описание плазменной и электронно-лучевой сварки;

б) технологию ручной электродуговой сварки детали (рис. 15) из стали согласно перечню вопросов, указанных в графах 2 и 3 формы 3.

Ответы оформите в виде технологической карты (форма 3).

Форма 3 - Упрощенная технологическая карта сварки деталей ручной дуговой сваркой обечайки из стали (Обечайка, материал: сталь 20, масса 36 кг)

ЗАДАНИЕ 4

Опишите устройство, работу, технологические возможности и области применения токарно-винторезного станка.

Опишите последовательность операций при механической обработке на токарно-винторезном станке детали (рис. 13); приведите эскизы применяемого инструмента с указанием геометрии и элементов режущей части, основных марок инструментальных материалов, их химического состава и механических свойств (твердости, прочности и ударной вязкости); название и назначение основных типов используемых приспособлений; достигаемые точность размеров и шероховатость обработанных поверхностей.

Токарно-винторезный станок состоит из следующих узлов (рис.1).

Рисунок 1 - Общий вид токарно-винторезного станка

Станина 2 с горизонтальными призматическими направляющими служит для монтажа узлов станка и закреплена на двух тумбах. В передней тумбе 1 смонтирован электродвигатель главного привода станка, в задней тумбе 12 - бак для хранения смазочно-охлаждающей жидкости и насосная станция для подачи жидкости в зону резания при обработке заготовок.

В передней бабке 6, установленной с левой стороны станины, смонтированы коробка скоростей станка и шпиндель. Механизмы и передачи коробки скоростей позволяют получать разные частоты вращения шпинделя станка. На шпинделе закрепляют зажимные приспособления для передачи крутящего момента обрабатываемой заготовке. На лицевой стороне передней бабки установлена панель управления 5 механизмами и передачами коробки скоростей.

Коробку подач 3 крепят к лицевой стороне станины. В коробке подач смонтированы механизмы и передачи, позволяющие получать разные скорости движения суппортов. С левой торцовой стороны станины установлена коробка 4 сменных зубчатых колес, необходимых для наладки станка на нарезание резьбы.

Продольный суппорт 7, установленный на направляющих станины, перемещается по ним и обеспечивает продольную подачу резца. По направляющим продольного суппорта перпендикулярно оси вращения заготовки перемещается поперечная каретка, на которой смонтирован верхний суппорт 9. Поперечная каретка обеспечивает поперечную подачу резцу. Верхний поворотный суппорт можно устанавливать под любым углом к оси вращения заготовки, что необходимо при обработке конических поверхностей заготовок.

На верхнем суппорте смонтирован четырех позиционный поворотный резцедержатель 8, в котором можно одновременно закреплять четыре резца. К продольному суппорту крепят фартук 10 станка. В фартуке смонтированы механизмы и передачи, преобразующие вращательное движение ходового валика или ходового винта в поступательные движения суппортов. Задняя бабка 11 установлена с правой стороны станины и перемещается по ее направляющим. В панели задней бабки устанавливают задний центр или инструмент для обработки отверстий (сверла, зенкеры, развертки).

Корпус задней бабки смещается относительно ее основания в поперечном направлении, что необходимо при обтачивании наружных конических поверхностей. Для предохранения работающего от травм сходящей стружкой па станке устанавливают специальный защитный экран.

Наружные цилиндрические поверхности обтачивают прямыми или отогнутыми проходными резцами с продольной подачей (рис.2, а); гладкие валы - при установке заготовки на центрах. Вначале обтачивают один конец заготовки на длину, необходимую для установки и для установки и закрепления хомутика, а затем её поворачивают на 180° и обтачивают остальную часть.

Ступенчатые валы обтачивают по двум схемам: деления припуска па части (рис.2, б) или деления длины заготовки на части (рис.2, в). В первом случае обрабатывают заготовки с меньшими глубинами резания, однако общий путь резца получается большим и резко возрастает Т0. Во втором случае припуск с каждой ступени срезается сразу за счет обработки заготовки с большой глубиной резания. При этом Т0 уменьшается, но требуется большая мощность привода станка.

Рисунок 2 - Схемы обработки заготовок на токарно-винторезном станке

Нежесткие валы рекомендуется обрабатывать проходными резцами, у которых главный угол в плане ср = 90°, При обработке заготовок валов такими резцами радиальная составляющая силы резания Ру - 0, что снижает деформацию заготовок.

Подрезание торцов. Обычно перед обтачиванием наружных поверхностей заготовки подрезают один или оба ее торца. Торцы подрезают подрезными резцами с поперечной подачей к центру (рис. 2, г) или от центра заготовки. При подрезании с подачей от периферии к центру торец заготовки получается вогнутым вследствие воздействия на резец составляющих сил резания Рх и Ру. При подрезании от центра к периферии поверхность торца получается менее шероховатой, а торец выпуклым. При повторном проходе торец заготовки получается плоским.

Обтачивание галтелей (рис.2, д). Эту операцию выполняют проходными резцами с закруглением между режущими лезвиями по соответствующему радиусу с продольной подачей или специальными галтельпыми резцами с поперечной подачей.

Протачивание канавок (рис.2, е). Протачивают с поперечной подачей прорезными резцами, у которых длина главного режущего лезвия равна ширине протачиваемой канавки. Широкие канавки протачивают теми же резцами сначала с поперечной, а затем с продольной подачей.

Сверление, зенкерование, зенкование и развертывание отверстий выполняют соответствующими инструментами, закрепляемыми в пиноли задней бабки. На рис.2, ж показана схема сверления в заготовке цилиндрического отверстия.

Растачивание внутренних цилиндрических поверхностей. Растачивают расточными резцами, закрепленными в резцедержателе стайка, с продольной подачей. Гладкие сквозные отверстия растачивают проходными резцами (рис.2, з); ступенчатые и глухие цилиндрические отверстия - упорными расточными резцами (рис.2, и). Обычно после растачивания глухого или ступенчатого отверстия на заданную длину продольную подачу выключают, включают поперечную подачу и подрезают внутренний торец (дно) отверстия.

Отрезание обработанных деталей. Отрезают отрезными резцами с поперечной подачей. При отрезании детали резцом с прямым главным режущим лезвием (рис.2, к) разрушается образующаяся шейка, при этом приходится дополнительно подрезать торец готовой детали. При отрезании детали резцом с наклонным режущим лезвием (рис.2, л) торец получается чистым и дополнительно его подрезать не требуется. При обработке заготовок на полуавтоматах и автоматах обработанные детали отрезают от прутка отрезными резцами с наклонным режущим лезвием.

Рисунок 3 - Схемы обтачивания наружных конических поверхностей на токарно-винторезном станке

Обтачивание наружных конических поверхностей заготовок. Обтачивают на токарно-винторезных станках несколькими способами.

1. Широкими токарными резцами (рис. 3, а). Ими обтачивают короткие конические поверхности с длиной образующей 25-30 мм токарными проходными резцами, у которых главный угол в плане равен половине угла при вершине обтачиваемой конической поверхности. Длина главного режущего лезвия резца должна быть на 1-3 мм больше длины образующей конической поверхности. Обтачивают с поперечной или продольной подачей резца. Способ наиболее широко используют при снятии фасок с обработанных цилиндрических поверхностей.

2. Поворотом каретки верхнего суппорта (рис. 3, б). При обработке конических поверхностей этим способом каретку верхнего суппорта повертывают на угол, равный половине угла при вершине обрабатываемого конуса. Обрабатывают с ручной подачей верхнего суппорта под углом к линии центров станка (sн). Этим способом обтачивают конические поверхности, длина образующей которых не превышает величины хода каретки верхнего суппорта (150-200 мм), Угол конуса обтачиваемой поверхности - любой.

Угол поворота каретки верхнего суппорта

,

где D - больший диаметр обрабатываемой конической поверхности, мм;

d - меньший диаметр обрабатываемой конической поверхности, мм;

l - высота конической поверхности, мм.

3. Смещением корпуса задней бабки в поперечном направлении (рис. 3, в). При обтачивании конических поверхностей этим способом корпус задней бабки смещают относительно ее основания в направлении, перпендикулярном к линии центров станка. Обрабатываемую заготовку устанавливают на шариковые центры. При этом ось вращения заготовки располагается под углом к линии центров станка, а образующая конической поверхности - параллельно линии центров станка. Обтачивают с продольной подачей резца длинные конические поверхности с небольшим углом конуса при вершине ().

Смещение (в мм) задней бабки в поперечном направлении

,

отливка сварка винторезный станок

где L - полная длина обрабатываемой заготовки, мм.

4. С помощью копировальной конусной линейки (рис. 3, г). Корпус 3 конусной линейки закрепляют на кронштейнах на станине станка. На корпусе 3 имеется призматическая направляющая 2, которую по шкале устанавливают под углом к линии центров станка. По направляющей перемещается ползун 1, связанный через рычаг с кареткой поперечного суппорта 4 станка. При этом гайку ходового винта поперечной подачи отсоединяют от каретки суппорта. Коническую поверхность этим способом обтачивают с продольной подачей. Скорость продольной подачи складывается со скоростью поперечной подачи, получаемой кареткой поперечного суппорта от ползуна, скользящего по направляющей линейки. Сложение двух движений обеспечивает перемещение резца под углом к линии центров станка. Обтачивают длинные конические поверхности с углом при вершине конуса до 30-40°.

Угол поворота направляющей конусной линейки

.

Обтачивание внутренних конических поверхностей. Обтачивают на токарио-винторозных станках широким резцом, поворотом каретки верхнего суппорта, с конусной линейкой. Часто внутренние конические поверхности обрабатывают специальными коническими зенкерами, которые закрепляют в пиноли задней бабки.

Обтачивание фасонных поверхностей. Короткие фасонные поверхности заготовок с длиной образующей линии 30-40 мм обтачивают токарными фасонными резцами. Но конструкции фасонные резцы подразделяют на стержневые, круглые, призматические и тангенциальные. Фасонные поверхности этими резцами обтачивают только с поперечной подачей sп при вращательном движении заготовки v.

Фасонные поверхности на токарно-винторезных станках, как правило, обтачивают только стержневыми резцами; резцами остальных видов обтачивают фасонные поверхности на токарных полуавтоматах и автоматах.

Стержневые резцы устанавливают и закрепляют в резцедержателе токарного станка (рис. 4, а), а круглые (рис. 4, б), призматические (рис. 4, е) и тангенциальные (рис. 4, г) - в специальных резцедержателях.

Рисунок 4 - Схемы обтачивания фасонных поверхностей: I - продольный суппорт; г - поперечный суппорт; з - копир

В отличие от стержневых, круглых и призматических тангенциальные резцы устанавливают ниже линии центров станка так, чтобы каждая точка режущего лезвия резца при поперечной подаче проходила касательно к соответствующей точке фасонной поверхности обрабатываемой заготовки. Резец, проходя под заготовкой, обрабатывает фасонную поверхность до требуемого размера, т.е. напроход.

Круглые, призматические и тангенциальные резцы имеют большую стойкость и выдерживают значительно большее число переточек, чем стержневые, при сохранении формы и размеров режущего лезвия. Длинные фасонные поверхности обрабатывают проходными резцами с продольной подачей с помощью фасонного копира, устанавливаемого вместо конусной линейки (рис. 4, д).

В серийном производстве для обработки фасонных поверхностей на токарных стачках используют специальный гидрокопировальный суппорт вместо поперечного суппорта. Проходной резец получает snp от продольного суппорта станка и s„ от подвижной каретки гидросуппорта. Наклонную подачу суппорт получает от специального копира и следящего устройства гидросуппорта. Сумма этих движений обеспечивает движение резца по сложной траектории (sp) для обтачивания поверхности (рис. 4, е).

Нарезание резьбы. На токарно-винторезных станках нарезают наружные и внутренние резьбы. Резьбы нарезают резьбовыми резцами, форма режущих лезвий которых определяется профилем и размерами поперечного сечения нарезаемых резьб. Резец устанавливают па станке по шаблону. Резьбу (рис. 4, а) нарезают с продольной подачей резца s„p при вращательном движении заготовки v. При нарезании резьбы продольный суппорт получает поступательное движение от ходового винта и раздвижной маточной гайки, смонтированной в фартуке станка. Это необходимо, чтобы резец получал равномерное поступательное движение, что обеспечивает постоянство шага нарезаемой резьбы.

Рисунок 5 - Схемы нарезания однозаходной и многозаходной резьбы на токарно-винторезном станке

При наладке токарно-винторезного станка на нарезание резьбы заданного шага sн.p необходимо рассчитать число зубьев сменных зубчатых колес гитары. Очевидно, что за каждый оборот заготовки резец должен перемещаться вдоль ее оси на величину шага нарезаемой резьбы. Отсюда уравнение кинематического баланса этих движений имеет вид

loб. шпiрiсмiк.ptx. в = Sн. p,

где ip - передаточное отношение реверсивного механизма коробки подач;

iсм - передаточное отношение сменных зубчатых колес гитары;

iк.п - передаточное отношение передач коробки подач;

tх в - шаг резьбы ходового винта. Отсюда

,

где z1, z2, z3, z4 - числа зубьев сменных зубчатых колес гитары.

На токарио-винторезных станках нарезают метрические, дюймовые, модульные и специальные резьбы. Нарезание многозаходных резьб на токарно-винторезном станке требует точного углового деления обрабатываемой заготовки при переходе от одной нитки нарезаемой резьбы к другой. Многозаходные резьбы нарезают следующими способами:

1) поворотом заготовки на угол при использовании поводкового патрона с прорезями, сделанными под определенными углами, в которые входит отогнутый конец хомутика; при повороте заготовки на угол винторезную цепь разрывают (выключают маточную гайку);

2) с использованием специального градуированного патрона, который позволяет одну часть патрона вместе с заготовкой повернуть относительно другой части патрона па требуемый угол (рис. 5, б);

3) смещением резца на шаг резьбы с помощью ходового винта верхнего суппорта;

4) с использованием нескольких резцов со смещением их относительно друг друга в осевом направлении па величину шага нарезаемой резьбы; применяют при нарезании резьбы на гладких валах (работа напроход).

ЛИТЕРАТУРА

1. Технология конструкционных материалов: контрольные задания и методические указания для студентов-заочников автомеханического и химико-металлургического факультетов (специальностей 1505; 1505,01; 1505,02; 1504; 1501,02; 1504, 06; 1703; 1705) / А.Д. Аникина, А.Н. Болотов, Ю.Г. Виноградов, О.П. Зюбан, В.Л. Лесниченко, В.Н. Супрун; отв. ред. А.Д Аникина. - М.: Изд-во Всесоюзного заочного политехнического института, 1991. - 48 с.

2. Технология конструкционных материалов: учебник для вузов. - М.: Машиностроение, 1977. - 664 с.

Размещено на Allbest.ru