Обработка металлов

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

 

Нас окружают самые  различные предметы, изготовленные  из металла: это столовые приборы, и  кастрюли, газовая и электрическая  плиты и ножницы, которыми режут  бумагу и ткань… Даже внутри электрической лампочки, которая освещает наш дом, добела раскаленная металлическая нить.

Металл составляет основу велосипедов, мотоциклов, автомобилей  и многих других машин.

Люди научились  получать и обрабатывать металл еще  в глубокой древности. По тому, какой металл наиболее широко применялся в практической жизни человека, назывались целые исторические эпохи. Например, бронзовый век, железный век… Из поколения в поколение складывался и приумножался в обработке металлов практический опыт людей.

Именно поэтому я считаю, что большое внимание необходимо уделить изучению станочного инструмента по обработке металлов, правильной эксплуатации металлорежущих станков, классификации станочного инструмента и т.д.

Металлорежущие  станки являются основным видом заводского оборудования, предназначенным для производства современных машин, приборов, инструментов и других изделий, поэтому количество и качество металлорежущих станков, их техническая оснащенность в значительной степени характеризуют производственную мощь страны.

Все практические занятия по технологии обработки  металлов проводятся в школе в  специальном учебном кабинете –  слесарной мастерской. Там устанавливаются  специальные рабочие столы-верстаки, станки, другое оборудование, должны быть самые различные инструменты и материалы.

Во время  занятий в учебных мастерских для каждого ученика выделяется рабочее место – определенный участок помещения с установленным  на нем оборудованием: верстаком, станком  и т.п. В учебной мастерской ученики  выполняют учебно-трудовые задания. Как и на промышленном предприятии, труд в учебной мастерской требует соблюдения определенных правил культуры и безопасности труда, трудовой дисциплины и поведения.

Актуальность  темы курсовой работы заключается в том, что на современном этапе развития общества все современное производство характеризуется быстросменной продукцией. Для ее изготовления требуется быстропереналаживаемые, гибкие производственные системы. Основой таких систем являются многооперационные станки с автоматическими устройствами для заготовок и автоматической сменой инструмента

Целью данного исследования является изучение назначения, устройства и подготовки к работе станочного инструмента, приспособлений и оборудования в школьных учебных мастерских. Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

1. изучить материалы, инструменты, приспособления и оборудования в школьных учебных мастерских;
2. определить основные правила благоустройства рабочего места ученика для наиболее эффективного выполнения им полученных заданий;
3. выявление основных требований безопасности труда при работе на станочном инструменте в школьных учебных мастерских;
4. составление графической и технологической документации по изготовлению винта на токарном станке.

Основным методом исследования, который использовался при рассмотрении данной темы курсовой работы является изучение и анализ научно-педагогической литературы.

Теоретико-методологической базой исследования послужила научная и учебная литература по тематике работы, публикации в специализированной периодической печати, материалы официальных сайтов Internet.

 

1 Материалы, станочные инструменты, приспособления и оборудования для школьных учебных мастерских

1.1 Исторические аспекты, основной понятийный аппарат и классификация станочного инструмента

 

 

Станкостроение называют колыбелью техники. И это не случайно. Атомный ледокол и микрозонд, большой азимутальный телескоп и хлебоуборочный комбайн – все это создано на станках.

Металлорежущие  станки являются основным видом заводского оборудования, предназначенным для производства современных машин, приборов, инструментов и других изделий, поэтому количество и качество металлорежущих станков, их техническая оснащенность в значительной степени характеризуют производственную мощь страны.

Крупный план в  развитие мирового станкостроения внесли выдающийся русский станкостроитель Нартов А. К., гениальный русский изобретатель Кулибин И. П., английские изобретатели Джеймс Уатт, Модлс Г. и другие [4, c. 3].

Современное производство характеризуется быстросменной  продукцией. Для ее изготовления требуется быстропереналаживаемые, гибкие производственные системы. Основой таких систем являются многооперационные станки с автоматическими устройствами для заготовок и автоматической сменой инструмента.

Металлорежущие  станки являются технологическими машинами и предназначены для обработки материалов резанием с целью получения деталей заданной формы и размеров с требуемой точностью и качеством обработанной поверхности.

Под орудиями труда понимают инструменты, приспособления, станки и другие технические устройства, которыми воздействуют на материалы и заготовки с целью получения готовой продукции.

Простейшие  орудия труда – инструменты – по назначению подразделяются на рабочие и контрольно-измерительные. Рабочие инструменты служат для обработки материалов резанием и другими способами, для монтажных работ и т.д. [7, c. 133].

В зависимости  от источника энергии, используемой для приведения рабочих инструментов в действие, различают инструменты  ручные и механизированные. Ручные инструменты приводятся в действие мускульной силой человека, механизированные используют механическую, электрическую и другие виды энергии.

Как и инструменты, с древнейших времен при обработке  металлов применяются различные  приспособления. Например, широко известное  приспособление – слесарные тиски служат для закрепления заготовок при опиливании металлов, рубке, разрезании ножовкой и т.д.

Приспособлением называют устройство для установки и закрепления обрабатываемого материала или рабочего инструмента и создания условий по их взаимодействию. Само слово «приспособление» говорит о том, что это устройство «способствует» выполнению работы. Развитие и совершенствование приспособлений привело к появлению на их основе новых орудий труда – металлорежущих станков [7, c. 134].

Металлорежущие станки можно классифицировать по отдельным признакам или по комплексу признаков:

1. токарные;
2. сверлильные и расточные;
3. шлифовальные, полированные, заточные;
4. комбинированные;
5. зубо- и резьбообрабатывающие;
6. фрезерные;
7. строгальные, долбежные, протяжные;
8. разрезные;
9. разные (ПРИЛОЖЕНИЕ А) [7, c. 136-137].

Универсальные станки предназначены для выполнения разнообразных работ по обработке различных заготовок. Станки широкого назначения предназначены для выполнения определенных работ по обработке заготовок определенных наименований. Специализированные станки предназначены для обработки заготовок одного наименования, но разных размеров (например, обработка зубчатого венца на зубофрезерном станке). На специальных станках выполняют вполне определенный вид работ на конкретной заготовке. Изменение любого размера заготовки требует модернизации станка. По степени автоматизации различают станки с ручным управлением, полуавтоматы, автоматы, станки с программным управлением. Автомат — станок, для возобновления цикла, обработки которого не требуется непосредственного участия человека. Если для возобновления цикла обработки нужно только нажать кнопку «Пуск», то формально это станок-полуавтомат. По числу главных рабочих органов различают одно- и многошпиндельные станки, одно- и многопозиционные станки и т.д. По точности различают пять классов точности станков: Н — нормальный, П — повышенный, В — высокий, А — особо высокой точности, С — особо точные станки. По массе станки делят на легкие (до 1 т), средние (до 10 т) и тяжелые (свыше 10 т). Тяжелые станки бывают крупные (до 30 т), собственно тяжелые (до 100 т) и особо тяжелые или уникальные (свыше 100 т).

В мировом машиностроении принята Единая система условных обозначений станков, разработанная в ЭНИМСе, в соответствии с которой каждому станку присваивается определенный шифр. Первые две цифры шифра определяют группу и тип станка. Буква на втором или третьем месте позволяет различить станки одного типоразмера, но с разными техническими характеристиками. Третья или четвертая цифра показывает условный типоразмер станка. Последняя буква указывает на различные модификации станков одной базовой модели.

Все металлорежущие станки разбиты на 10 групп, а каждая группа — на 10 типов.

Группа 0 — резервная. Группа 1 — токарные станки (0 — специализированные автоматы и полуавтоматы; 1 — одношпиндельные автоматы и полуавтоматы; 2 — многошпиндельные автоматы и полуавтоматы; 3 — револьверные; 4 — сверлильно-отрезные; 5 — карусельные; 6 — токарные и лобовые; 7 — многорезцовые; 8 — специализированные; 9 — разные токарные). Группа 2 — сверлильные и расточные станки (0 — резервный; 1 — вертикально-сверлильные; 2 — одношпиндельные полуавтоматы; 3 — многошпиндельные полуавтоматы; 4 — координатно-расточные; 5 — радиально-сверлильные; 6 — горизонтально-расточные; 7 — алмазно-расточные; 8 — горизонтально-сверлильные; 9 — разные сверлильные). Группа 3— шлифовальные и доводочные станки (0 — резервный; 1 — круглошлифовальные; 2 — внутришлифовальные; 3 — обдирочные шлифовальные; 4 — специализированные шлифовальные; 5 — резервный; 6 — заточные; 7 — плоскошлифовальные; 8 — притирочные и полировочные; 9 — разные, работающие абразивом). Группа 4 — комбинированные станки. Группа 5 — зубо- и резьбообрабатывающие станки (0 — резьбонарезные; 1 — зубострогальные для цилиндрических колес; 2 — зуборезные для конических колес; 3 — зубофрезерные; 4 — для нарезания червяч­ных пар; 5 — для обработки торцев зубьев; 6 — резьбофрезерные; 7 — зубоотделочные и поверочные; 8 — зубо- и резьбошлифовальные; 9 — разные зубо- и резьбообрабатывающие станки). Группа 6 — фрезерные станки (0 — резервный; 1 — вертикальные консольные; 2 — непрерывного действия; 3 — резервный; 4 — копировальные и гравировальные; 5 — вертикальные бесконсольные; 6 — продольные; 7 — консольные широкоуниверсальные; 8 — горизонтальные консольные; 9 — разные фрезерные). Группа 7— строгальные, долбежные, протяжные (0 — резервный; 1 — продольно-строгальные одностоечные; 2 — продольно-строгальные двухстоечные; 3 — поперечно-строгальные; 4 — долбежные; 5 — протяжные горизонтальные; 6 — резервный; 7 — протяжные вертикальные; 8 — резервный; 9 — разные строгальные). Группа 8 — разрезные станки (0 — резервный; 1 — разрезные, работающие резцом; 2 — разрезные, работающие абразивным кругом; 3 — разрезные, работающие гладким диском; 4 — правильно-отрезные; 5 — пилы ленточные; 6 — пилы дисковые; 7 — пилы ножовочные). Группа 9 — разные станки (1 — опиловочные; 2 — пилонасекательные; 3 — правильно- и бесцентрово-обдирочные; 4 — балансировочные; 5 — для испытания сверл и шлифовальных кругов; 6 — делительные машины) (ПРИЛОЖЕНИЕ Б).

Условный типоразмер станка обычно показывает наибольший размер обрабатываемой заготовки. Например, универсальный  токарно-винторезный станок мод. 16К20: 20 — высота центров, т.е. расстояние от оси вращения заготовки до направляющих, 200 мм; вертикально-сверлильный станок мод. 2Н135:35 — наибольший диаметр сверления — 35 мм.

Исходя из вышесказанного, наиболее многочисленную группу металлорежущих станков составляют токарные станки. Они используются в механических, инструментальных и ремонтных цехах машиностроительных и других предприятий. Станки токарной группы применяются для обработки деталей, имеющих форму тел вращения. На них изготавливают валики, втулки, оси, болты, винты, шпильки, диски и т.д.

Так же значительную часть среди металлорежущих станков составляют фрезерные станки. Они тоже широко применяются в машиностроении и ремонтных работах. На фрезерных станках обрабатывают плоскости, пазы, фасонные поверхности, фрезеруют зубья зубчатых колес, винтовые канавки т.д.

 

 

1.2 Общие сведения и основные технические характеристики токарно-винторезного станка ТВ-6

 

 

Токарно-винторезный  станок, так же как и сверлильный, прошел длительный путь развития: от примитивного приспособления с ручным приводом до современного токарно-винторезного станка с числовым программным управлением (ПРИЛОЖЕНИЕ В).

В школьных учебных  мастерских ученики работают на специальных  винторезных станках школьного  типа: ТВ-6, ТВ-7, ТВ-7М. Поскольку наиболее распространенным является станок ТВ-6, опишем его устройство.

Токарно-винторезный  станов ТВ-6 позволяет выполнять  следующие основные операции: точение  наружных и растачивание внутренних цилиндрических и конических поверхностей, подрезание торцов и уступов, отрезание  заготовок, сверление отверстий  и нарезание резьбы. Станок состоит из следующих основных частей: станины, передней бабки с коробкой скоростей, коробки подач, суппорта с фартуком и задней бабки (рисунок 1.2) [7, c. 139].

Основанием  станка является станина, установленная на двух тумбах. В левой тумбе находится электродвигатель. На станине крепятся передняя бабка, задняя бабка и суппорт.

В передней бабке размещена коробка скоростей, которая осуществляет изменение частоты вращения ведомого вала. На шпинделе крепится приспособление для крепления заготовки (токарный патрон и др.).

Коробка подач – это механизм, позволяющий изменять скорость перемещения суппорта.

Суппорт предназначен для закрепления и перемещения режущего инструмента или заготовки. Суппорт содержит трое салазок и резцедержатель.