Металлорежущие станки и металлорежущие инструменты

Минобрнауки россии

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«Восточно-Сибирский  государственный университет

технологий  и управления»

(ФГБОУ ВПО ВСГУТУ)

 

Институт пищевой  инженерии и биотехнологии

Кафедра «Стандартизация, метрология и управление качеством»

 

 

 

Руководитель работы

_________ Хадыков М.Т.

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

по дисциплине: «Технологическое оборудование и инструмент.»

 

на тему: «Металлорежущие станки. Металлорежущие инструменты»

 

 

 

 

Выполнила: ст-ка ДОУ

набор 2011 г.УК.

                                                                                   Питерская Н.Г..

 

 

Улан-Удэ  2012

Содержание

 

Глава 1. Токарно-револьверный одношпиндерный прутковый 1Б140

Глава 2. Горизонтально-расточной станок 2А620Ф2

Глава 3. Вертикально-сверлильный  станок 2А135

Глава 4. Режущий инструмент

Заключение 

Список использованной литературы

 

 

Глава 1 токарно-револьверный одношпиндерный прутковый 1Б140

 

На рис. 1.1 приведен автомат  токарно-револьверный одношпиндерный прутковый 1Б140

 

Рис.1.1 автомат токарно-револьверный одношпиндерный прутковый 1Б140

 

Таблица 1.1 техническая характеристика станка

масса	2300
размер	1900_890_1500
мощность	7
макс. скорость шпинделя	2500
мин. скорость шпинделя	160
Наибольшая длина подачи прутка, мм	100
Наибольший диаметр обрабатываемого  прутка, мм	40

 

Автомат токарно-револьверный одношпиндерный прутковый 1Б140 Автомат предназначен для токарной обработки сложных и точных деталей из калиброванного холоднотянутого прутка круглого, шестигранного и квадратного сечения или из труб в условиях серийного производства. Значительную долю станочного парка составляют станки токарной группы. По классификации токарные станки относятся к 1-й группе. Она включает девять типов станков, отличающихся по назначению, конструктивной компоновке, степени автоматизации и другим признакам. На токарных станках обрабатывают детали типа валов, дисков и втулок, осуществляя обтачивание наружных цилиндрических поверхностей, торцов и уступов, прорезание канавок и отрезку, растачивание отверстий (цилиндрических, конических и фасонных), обтачивание конических и фасонных поверхностей, сверление, зенкерование и развертывание отверстий, нарезание наружной и внутренней резьбы резцом, нарезание резьбы метчиком и плашкой, вихревое нарезание резьбы, накатывание рифленых поверхностей. Главным движением токарного станка, определяющим скорость резания, является вращение шпинделя, несущего заготовку. Движением, определяющим величины продольных и поперечных подач, является движение суппорта, в котором закрепляют резцы, а при обработке концевым инструментом движение подачи получает задняя бабка токарного станка. Токарные станки, полуавтоматы и автоматы, в зависимости от расположения шпинделя, несущего приспособление для установки заготовки обрабатываемой детали, делятся на горизонтальные и вертикальные. Вертикальные токарные станки предназначены в основном для обработки деталей значительной массы, большого диаметра и относительно небольшой длины. Применение на токарных станках дополнительных специальных устройств (для шлифования, фрезерования, сверления радиальных отверстий и других видов обработки) значительно расширяет технологические возможности оборудования.

Одношпиндерный токарно–револьверный автомат модели 1Б140. Автоматами называют такие станки, на которых после их наладки все движения, связанные с циклом обработки детали, а также загрузка заготовки и выгрузка обработанной детали выполняются без участия рабочего. На полуавтоматах установку новой заготовки и снятие готовой детали выполняет рабочий. Токарные автоматы и полуавтоматы могут быть универсальные и специализированные, горизонтальные и вертикальные, одно и многошпиндельные. Одношпиндельные прутковые токарные автоматы подразделяют на револьверные, фасонно-отрезные и фасонно-продольные. В универсальном исполнении Одношпиндельные токарно-револьверные автоматы имеют шестипозиционную револьверную головку и поперечные суппорты. На токарно–револьверном автомате 1Б140 (см рис) в условиях крупносерийного и массового производства обрабатывают сложные по форме детали с применением нескольких последовательно или параллельно работающих инструментов.

Характеристика станка. Наибольший диаметр обрабатываемого прутка 40 мм; наибольший диаметр нарезаемой резьбы: в стальных деталях М24, в деталях из латуни М32; наибольшая длина подачи прутка за одно включение 100 мм; наибольший ход револьверной головки 100мм; время изготовления одной детали 10,1 – 608,3 с; пределы частот вращения шпинделя: при левом вращении 160 – 2500 об/мин; при правом 63-1000 об/мин; наименьшее и наибольшее расстояние от торца шпинделя до револьверной головки 75-210 мм; мощность электродвигателя 5,5 кВт; габаритные размеры 1900ґ 890ґ 1500 мм.

Принцип работы станка. Обрабатываемый пруток пропускают через направляющую трубу и закрепляют в шпинделе станка цанговым зажимом. Инструмент закрепляют в револьверной головке, поперечных и на продольном суппортом. Инструментами револьверной головки протачивают наружные поверхности, обрабатывают отверстия и нарезают резьбу, инструментами поперечных суппортов обрабатывают фасонные поверхности, подрезают торцы, снимают фаски и отрезают готовые детали, а инструментом продольного суппорта производят точение конусов и другие операции. Предназначен для изготовления в массовом и крупносерийном производстве деталей, требующих обтачивания, подрезания торцов, сверления, зенкерования, нарезания резьбы и т. п. Загрузка нового прутка длиной до 3000 мм осуществляется вручную, а в процессе работы автомата подача и зажим прутка, как и другие холостые и рабочие ходы, осуществляются автоматически.

 

Глава 2. Горизонтально-расточной станок 2А620Ф2

Технологические возможности  станка

Станок предназначен для  консольной обработки крупных заготовок  с точными отверстиями, оси которых  связаны между собой точными  размерами. На нем можно растачивать, сверлить, зенкеровать и развертывать отверстия, нарезать наружную и внутреннюю резьбы, цековать и фрезеровать поверхности. Класс точности станка Н. Коробчатая форма всех корпусных деталей станка с ребрами жесткости, конструкция шпинделя с прецизиционными подшипниками обеспечивает высокую жесткость и виброустойчивость станка. Применяется в условиях единичного и мелкосерийного производства. На рис. 2.1 горизонтально-расточной станок 2А620Ф2

 

Рис. 2.1 Горизонтально-расточной станок 2А620Ф2

Таблица 2.1-Технические характеристики

Размеры рабочей поверхности  стола, мм:	Параметры
ширина	1120
длина	1250
Диаметр выдвигаемого шпинделя, мм:	90
Число частот вращения мин-1:
шпинделя	23
планшайбы	15
Пределы частот вращения, мин-1:
шпинделя	10-1500
планшайбы	6,3-160
Пределы подач (бесступенчатое регулирование), мм/мин:
шпиндельной бабки  и стола	1,25-12500
выдвижного шпинделя	2-2000
радиального суппорта	0,8-800
Габаритные размеры, мм:
длина	6070
ширина	3970
высота	3200

 

Устройство и принцип  работы станка

На рис.2.2 Схема горизонтально-расточного станка 2А620Ф2

 

Рис 2.2 Схема горизонтально-расточного станка 2А620Ф2

Станок имеет неподвижную  переднюю стойку 4 и встроенный поворотный стол 2 с продольным и поперечным перемещением. Передняя стойка и стол расположены на станине 1. По вертикальным направляющим стойки 4 может перемещаться шпиндельная бабка 5. Станок выполнен с нормальным выдвижным шпинделем 3 и радиальным суппортом, расположенным на планшайбе станка. Шпиндельный узел смонтирован на прецизионных подшипниках качения, которые обеспечивают длительное сохранение точности, повышенную жесткость и виброустойчивость. Станок имеет раздельные электрические приводы для перемещения шпиндельной бабки и поперечного перемещения стола. Направляющие станины и салазок стола имеют телескопические защитные устройства.

На рис. 2.3 Компоновка станка 2А620Ф2

 

Рис 2.33 Компоновка станка 2А620Ф2

 

Инструмент крепится в  шпиндель или в суппорте Д планшайбы и получает главное вращательное движение. Обрабатываемую заготовку устанавливают на столе Б, перемещающемся в продольном W (подача S1) и поперечном по оси Х (S2) направлениях. Стол имеет еще круговую подачу S3. На станине A закреплена стойка B, по направляющим которой перемещается шпиндельная бабка Г по оси Y (подача S4). Расточной шпиндель получает поступательное перемещение по оси Z (подача S5), а суппорт Д имеет радиальную подачу S6. Сверление, зенкерование, растачивание, нарезание резьбы осуществляют подачей S5, фрезерование по восьми- угольному контуру – одновременно подачами S2 и S4, а также фрезерованием с круговой подачей S3. Длинные отверстия удобнее растачивать при продольном перемещении стола (подача S1). При работе планшайбой (подача S6) можно производить обтачивание торцов суппортом, проточку канавок и выступов, растачивание отверстий больших диаметров.

 

Глава 3 ВЕРТИКАЛЬНО-СВЕРЛИЛЬНЫЙ СТАНОК 2А135

 

На рис.3.1 ВЕРТИКАЛЬНО-СВЕРЛИЛЬНЫЙ СТАНОК 2А135

 

Рис3.1 ВЕРТИКАЛЬНО-СВЕРЛИЛЬНЫЙ СТАНОК 2А135

 

 

Таблица 3.1 Технические характеристики 2А135

Условный диаметр сверления	35 мм
max допустимое усилие подачи	1600 кг
Электродвигатель	2870 об/мин
max глубина сверления	225 мм
max вертикальное перемещение салазок шпинделя	200 мм
max вертикальное перемещение ствола	325 мм
Вес	1415 кг
Габариты	1240х810х2563 мм

 

ВЕРТИКАЛЬНО-СВЕРЛИЛЬНЫЙ  СТАНОК 2А135

Общая характеристика станка

Назначение станка. Станок предназначен для сверления, рассверливания, зенкерования и развертывания отверстий в различных деталях, а также для торцевания и нарезания резьб машинными метчиками в условиях индивидуального и серийного производства. На станке модели 2А135 обрабатываются детали сравнительно небольших размеров и веса.

Техническая характеристика станка

· Наибольший диаметр сверления  в мм - 35

· Расстояние от оси шпинделя до лицевой стороны станины в  мм -300

· Наибольшее расстояние от торца шпинделя до стола в мм -750

· Наибольший ход шпинделя в мм - 225

·Наибольшее установочное перемещение  шпиндельной бабки в мм - 200

· Размеры рабочей поверхности  стола в мм:

длина - 500

ширина - 450

· Наибольшее вертикальное перемещение стола в мм - 325

· Число скоростей вращения шпинделя - 9

· Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту 68-1100

· Количество величин подач - 11

· Пределы величин подачи в мм/об .0,115--1,6

· Мощность главного электродвигателя в кВт 4,5

Основные узлы станка А -- стол; Б -- шпиндельная бабка с коробкой подач и подъемным механизмом; В -- коробка скоростей; Г -- станина (колонна); Д -- основание станины. Органы управления. 1 -- рукоятка перемещения стола; 2 -- штурвал для подъема и опускания шпинделя и для включения механической подачи. Движения в станке. Движение резания -- вращение шпинделя с режущим инструментом. Движение подачи -- осевое перемещение шпинделя с режущим инструментом. Вспомогательные движения -- ручные перемещения стола и шпиндельной бабки в вертикальном направлении и быстрое ручное перемещение шпинделя вдоль его оси. Принцип работы. Обрабатываемая деталь устанавливается на столе станка и закрепляется в машинных тисках или в специальных приспособлениях. Совмещение оси будущего отверстия с осью шпинделя осуществляется перемещением приспособления с обрабатываемой деталью на столе станка. Режущий инструмент в зависимости от формы его хвостовика закрепляется в шпинделе станка при помощи патрона или переходных втулок. В соответствии с высотой обрабатываемой детали и длиной режущего инструмента производится установка стола и шпиндельной бабки. Отверстия могут обрабатываться как ручным перемещением шпинделя, так и механической подачей. Конструктивные особенности. Станок обладает высокой жесткостью, прочностью рабочих механизмов, мощностью привода и широким диапазоном скоростей резания и подач, позволяющим использовать режущий инструмент, оснащенный твердым сплавом. Наличие электрореверса, управляемого как автоматически, так и вручную, обеспечивает возможность нарезания резьбы при ручном подводе и отводе метчика. В конструкции вертикально-сверлильного станка модели 2А135 предусмотрено автоматическое включение движения подачи после быстрого подвода режущего инструмента к обрабатываемой детали и автоматическое выключение подачи при достижении заданной глубины сверления. Заданная глубина сверления несквозных отверстий обеспечивается специальным механизмом останова с упором. Этот механизм является одновременно предохранительным устройством, предохраняющим механизм подач от поломок при перегрузках. Шпиндель станка смонтирован на прецизионных подшипниках качения. Нижняя опора состоит из радиального шарикового подшипника класса АВ. В верхней опоре установлен один шариковый подшипник класса В. Заводом предусмотрена возможность смены приводных шкивов клиноременной передачи, что позволяет устанавливать пределы чисел оборотов шпинделя в соответствии с технологическими задачами. Для сокращения вспомогательного времени на станке модели 2А135 обеспечена возможность включения и выключения подачи тем же штурвалом, который осуществляет ручное быстрое перемещение шпинделя. Модели вертикально-сверлильных станков. На машиностроительных заводах получили распространение следующие модели вертикально-сверлильных станков: 2118, 2118А, 2Б118 для сверления отверстий в мягкой стали диаметром до 18 мм; 2125 и 2А125 для сверления отверстий диаметром до 25 мм; 2135, 2А135 для сверления отверстий диаметром до 35 мм; 2150, 2А150 и 2170 для сверления отверстий диаметром соответственно до 50 и 70 мм. Выпущен станок модели 2Н135А.

Глава 4 режущий  инструмент

Режущий инструмент — инструмент, предназначенный для изменения формы и размеров обрабатываемой заготовки путём удаления части материала в виде стружки или шлама с целью получения готовой детали или полуфабриката. Подразделяется:

• по типу применения — на ручной и машинный (станочный), строительный, монтажный, и т. д.
• по типу обрабатываемого материала — металлорежущий, дереворежущий, и т. д.,
• по типу применяемого материала — быстрорежущий, для высокоскоростной обработки, и т. д.,
• по типу обрабатываемой детали — зуборезный, резьбообразующий, и т. д.,
• по характеру обработки — абразивный, шлифовальный, и т. д.,
• по чистоте обработанной повехности - черновая обработка, получерновая обработка, чистовая обработка, получистовая обработка, суперчистовая обработка.

Фасонные резцы

Основные понятия 

Резцы с фасонной режущей кромкой применяют для обработки поверхностей вращения цилиндрических и винтовых поверхностей на токарных и револьверных станках, автоматах и полуавтоматах. Схема обработки поверхности вращения фасонным резцом показана. В процессе обработки заготовка быстро вращается вокруг своей оси, а резец совершает движение подачи. Наиболее часто движение подачи является поступательным. Оно может осуществляться в радиальном направлении. Резцы с таким направлением подачи называют радиальными). В процессе обработки направления движения подачи одной или нескольких точек режущей кромки такого резца пересекает ось детали.  
Фасонные резцы с осевой подачей применяют при обработке односторонних профилей, не имеющих кольцевых канавок или выступов, а также при обработке торцовых фасонных поверхностей. По сравнению с радиальными резцами при обработке ступенчатых деталей рассматриваемые резцы срезают меньшие сечения, а силы резания будут меньшими. Это позволяет обрабатывать менее жесткие детали.

На рис.4.1. Схемы обработки  поверхности вращения фасонным резцами

 

 

Рис. 4.1 Схемы обработки  поверхности вращения фасонным резцами

 

Направление подачи различных  точек режущей кромки фасонного резца может касаться обработанной поверхности детали. Фасонные резцы с таким направлением подачи называют тангенциальными фасонными резцами .Произвольная точка режущей кромки такого резца начинает резание в точке А, а заканчивает работу в точке В, При дальнейшем движении подачи резец металла не снимает, поэтому детали получаются идентичными, по размерам, независимо от того, в какой момент времени выключено движение подачи. 
Некоторое распространение, находя фасонные резцы с вращательным движением подачи. Такие резцы могут быть радиальными и тангенциальными. У тангенциальных резцов режущая кромка описывает поверхность вращении. И касающуюся поверхности детали Д. В этом случае размеры обработанной поверхности детали не зависят от момента выключения движения подачи.

Часто фасонные резцы используются на строгальных, долбежных или специальных  станках при обработке цилиндрических поверхностей. 
В процессе обработки резец относительно детали совершает поступательное движение резания, направление которого совпадает с образующей цилиндрической поверхности, и движение подачи. Обычно такие резцы проектируются как резцы радиального типа, у которых направление поступательного движения подачи перпендикулярно образующим. Например, резцы зубодолбежных головок, предназначенные для одновременной обработки всех зубьев цилиндрических зубчатых колес. 
Фасонные резцы для обработки цилиндрических поверхностей могут иметь вращательное движение подачи и проектироваться как резцы тангенциального типа.

При вращательном движении подачи режущая кромка резца описывает  поверхность вращения, касающуюся поверхности  детали. В результате этого движения любая точка режущей кромки в  определенный момент времени входит в контакт с материалом заготовки  и срезает его, а затем выходит  из соприкосновения с заготовкой. Поэтому, как и у тангенциальных резцов, в этом случае момент выключения подачи резца не оказывает влияния  на размеры детали.

Обработка винтовых поверхностей фасонными резцами производится при винтовом движении резания.

В результате этого движения винтовая поверхность детали скользит «сама по себе». Кроме движения резания  при обработке винтовых поверхностей фасонный резец после каждого  прохода углубляется в материал заготовки до получения полного  профиля винтовой поверхности. Рассматриваемые  резцы наиболее часто применяют  при обработке резьбы.

По форме задней поверхности, особенностям конструкции фасонные резцы делятся на стержневые, призматические и круглые. Стержневые фасонные резцы подобны обычным токарным резцам, но имеют фасонную режущую кромку, соответствующую форме поверхности детали. Эти резцы имеют малое число переточек и в серийном производстве используются редко. Закрепляются они в суппорте как обычные резцы.

На рис.4.2 Типы фасонных резцов

 
 

 

Рис.4.2Типы фасонных резцов  

Призматический фасонный резец представляет собой призму .Одна из боковых граней имеет фасонную цилиндрическую поверхность и служит задней поверхностью, а одна из плоских торцевых граней служит передней поверхностью. Задние углы на фасонной режущей кромке такого резца создаются за счет его наклонной установки в державке. Круглый фасонный резец является телом вращения, у которого вырезан угловой паз, для создания передней плоскости и пространства для схода стружки. Ось резца устанавливается выше оси детали, поэтому на фасонной режущей кромке создаются положительные задние углы. Дисковые фасонные резцы просты в изготовлении и допускают большое число переточек, но крепятся менее жестко и обычно применяются для обработки деталей с меньшими глубинами профиля, чем призматические фасонные резцы. 
У круглых резцов, ось которых параллельна оси детали, задние углы на участках режущих кромок, перпендикулярных оси детали, равны нулю. На этих участках задняя поверхность, создающаяся при вращении режущей кромки вокруг оси резца, является торцевой плоскостью. В процессе работы резца эта плоскость соприкасается с соответствующей торцевой плоскостью детали. Из-за этого на рассматриваемом участке режущей кромки не создается зазор между материалом заготовки и задней поверхностью, что снижает режущую способность резца. Такое же явление наблюдается и у призматических резцов при их обычной установке.

Чтобы получить положительные  задние углы на участках режущих кромок, перпендикулярных оси детали, применяют  круглые фасонные резцы с наклонным  расположением оси под углом  ФИ по отношению к оси детали и  призматические фасонные резцы с  наклонным расположением базы крепления.

На рис. 4.3 Фасонные резцы  с наклонной установкой и винтовой задней

 
Рис.4.3 Фасонные резцы с наклонной  установкой и винтовой задней

В необходимых случаях  при наклонной подаче рассматриваемых  резцов становится возможным обработка  «поднутрений» на детали. С целью получения положительных задних углов у круглых резцов может создаваться также винтовая задняя поверхность. Такие резцы особенно пригодны для расточки ступенчатых каналов с осевой подачей. Они могут изготовляться с хвостовиком, служащим для их крепления. Передняя поверхность фасонных резцов в большинстве случаев является плоскостью. Передняя плоскость может располагаться под определенным передним углом ГАММА параллельно оси детали В общем же случае, фасонные резцы имеют двойной наклон передней плоскости, когда ее положение характеризуется не только передним углом ГАММА, по и углом наклона режущей кромки ЛЯМБДА

 

Рис 4.4 Положение передней плоскости резца

 

Такие резцы используются при повышенных требованиях в отношении соблюдения формы и точности обработки конических участков поверхностей деталей.

 

 

Список использованной литературы

 

1. Ачеркан Н.С. Гаврюшин А.А. и др. Металлорежущие станки. 2-хтомник Машиностроение, 1965г.

2. Кучер А.А. Киватицкий М.М. Покровский А.А, Металорежущие станки Машиностроение, 1972 - 308с

3. Локтева С.Е. Станки  с программным управлением и  промышленные

Работы. Машиностроение, 1986г

4. Металлорежущие станки / Колев Н.С., Красниченко Л.В., Никулин Н.С.и др. - М.: Машиностроение, 1980. - 500 с

5. Металлорежущие станки. / Под ред. В.Э.Пуша. - М.: Машиностроение, 1985.-256 с

6. Малахов Я.А. Зубообрабатывающие  и резьбофрезерные станки и их наладка.

7. Мильштейн М.З. Нарезание зубчатых колес, 1972г.

8. Ничков А.Г. Фрезерные станки.

9. Веренина Л.И., Усов Б.А Конструкции и наладка токарно-затыловочных станков.

10. Паспорта м/р станков.

11. Иноземцев ГГ. Проектирование  металлорежущих инструментов: Учеб. пособие для втузов по специальности «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты» - М.: Машиностроение, 1984.1270 с.

12. Металлорежущие инструменты:  Учебник для вузов по специальностям  «Технология машиностроения», «Металлорежущие  станки и инструменты /Г.Н.Сахаров, О.Б.Арбузов, Ю.Л.Боровой и др. - М.: Машиностроение, 1989. - 328 с.

13. Нарожных А.Т., Скребнев Г.Г., Токарев В.В. Проектирование фасон-В|йых резцов: Учебное пособие / ВолгГТУ, Волгоград, 1999. - 88 с.

14. Руководство по курсовому  проектированию металлорежущих  инструментов: Учебное пособие для  вузов по специальности «Технология  машиностроения, металлорежущие станки  и инструменты» - М.: Машиностроение 1986. - 288 с.

15. Грачев Л.Н. Констукции и наладка станка с программным управлением и роботизированных комплексов. - М Высшая школа,1986

16. Ермаков Ю.М. Металлорежущие  станки. М.: Машиностроение, 1985.

17. Камышный Н.И. . Конструкция и наладка токарных автоматов и полуавтоматов. – М: Высшая школа, 1975.

18. Кузнецов Ю.Н. Станки  с ЧПУ – Высшая школа, 1991.