Виды инструментальных материалов

      Зенкеры предназначены для повышения  точности и увеличения диаметра отверстий, полученных после сверления, отливки, ковки и штамповки. Зенкеры бывают  с коническим хвостовиком, насадные, цельные с напаянными твердосплавными  пластинами, сборные со вставными  быстрорежущими ножами, с прямыми  или наклонными и винтовыми стружечными  канавками. Для направления зенкера  в отверстие на калибрующей его  части находится ленточка.

      Развертки предназначены для  получения  отверстия точностью по 7-9-му квалитету  и шероховатостью поверхности Ra = 0,63 ... 0,25 мкм.  Развертки разделяют на цельные, составные, с цилиндрическим или коническим хвостовиком, насадные, ручные, машинные, цилиндрические, конические, с прямыми и винтовыми стружечными канавками. Составные развертки, в свою очередь, подразделяются на неразъемные со сварным хвостовиком, неразъемные с впалыми пластинами, разъемные со вставными ножами, разжимные и регулируемые. Развертки делают из быстрорежущей стали или твердого сплава. 

      Режущий инструмент, поступающий на машиностроительные предприятия, соответствует нормативно-технической  документации и не требует дополнительной заточки. В процессе резания режущий  инструмент изнашивается. Для восстановления режущих свойств инструмент подвергается заточке и доводке. Для затачивания  режущего инструмента применяют  универсально заточные станки.

      Для затачивания и доводки инструмента  применяют круги из электрокорунда и карбида кремния.  Зернистость  шлифовального круга из электрокорунда и карбида кремния определяют по ГОСТ 3647-80.

      Резцы в зависимости от их конструкции и характера изнашивания затачивают по передней, задней или по обеим поверхностям. Стандартные резцы с пластинками из твердого сплава или быстрорежущей стали наиболее часто затачивают по всем режущим поверхностям. В ряде случаев при незначительном износе резцов по передней поверхности их затачивают только по задней поверхности.

      Сверла затачивают по задней поверхности, придавая ей криволинейную форму для обеспечения равных задних углов в любом сечении режущих зубьев. Для этого сверло прижимают к шлифовальному кругу и одновременно поворачивают. Сначала затачивают поверхность около режущей кромки, а затем поверхность, расположенную под большим задним углом. У твердосплавных сверл сначала затачивают  пластину, а затем корпус сверла. 
 

      Приспособления  токарно-винторезных станков предназначены  для установки и закрепления  заготовок и инструмента. Существует большое разнообразие приспособлений.

      Приспособления  разделяются на универсальные и специальные. Универсальные делятся на приспособления для крепления заготовок: на наружную поверхность, при обработке в центрах и за отверстия.

      Патроны. Токарные патроны предназначены для установки и закрепления в них заготовок. Все токарные патроны можно разделить на следующие разновидности: само - центрирующие трех - и двух кулачковые, не само - центрирующие четырех кулачковые, поводковые и специальные.

      Привод  патрона может быть ручной, электрический, гидравлический, пневматический и комбинированный. Способы крепления токарных патронов на шпинделе подразделяют на крепления  по резьбе или на фланце.

      Центры. Важными элементами токарного станка являются центры. Токарные центры применяют для установки заготовок на станке.

      Люнеты. Длинные и тонкие детали, длина которых в 10-15 раз больше их диаметра, при обтачивании прогибаются под действием сил резания, поэтому после обработки они получают неправильную форму - в середине толще, а по концам - тоньше. Избежать этого можно применив поддерживающие приспособление, называемое люнетом. При его применении можно получить детали высокой точности и снимать стружку большего сечения, не опасаясь прогиба детали.

      Оправки. Токарю довольно часто приходится обтачивать заготовки, имеющие уже точно обработанное отверстие, при чем их наружные поверхности должны быть концентричны (соосны) обработанным отверстиям. В таких случаях для установки и крепления этих заготовок применяют приспособления, называемые оправками. Существует несколько конструкций оправок: цельные, полого-конические, конические и разжимные.

      

      

      Большинство операций механической обработки резанием осуществляется с применением СОЖ. При резании выделяется  большое  количество теплоты, под действием  которого режущий инструмент нагревается, снижает твердость и затупляется. Чтобы предохранить резец от быстрого затупления, необходимо предохранить режущую кромку от нагрева выше температуры теплостойкости инструмента. Этого можно добиться применением СОЖ.

      Под смазочным  действием СОЖ понимают ее способность образовывать на контактных поверхностях инструмента, стружке  и заготовке прочные  пленки, полностью  или частично  предотвращающие  соприкосновение передней поверхности  инструмента со стружкой и  
 

      задних  его поверхностей с поверхностью резания. Охлаждающее действие СОЖ  заключается в отводе теплоты  от нагретых контактных поверхностей инструмента и поверхностей заготовки  за счет конвективного теплообмена.

      При черновой обработке обычно применяют  СОЖ, которая обладает в основном охлаждающей способностью. Если же к шероховатости обрабатываемой поверхности предъявляют высокие  требования (при нарезании резьбы, чистовой обработке, фасонном точении  и т.п.), то СОЖ должна одновременно охлаждать и смазывать .

      К СОЖ, которую используют при резании металлов, относятся мыльная и содовая вода, масляные эмульсии, а к смазывающим жидкостям - масла минеральные, растительные и животные. Масла охлаждают режущей режущий инструмент хуже воды, но они позволяют получить после обработки более качественную поверхность.

      СОЖ должна подаваться в зону резания  обильно, так как небольшое количество жидкости не только не приносит пользы, но может разрушить резец, вызывая  появление на его поверхности  мелких трещин.

      Под рабочим местом токаря понимается определенный участок производственной площади, оснащенный токарным станком и средствами труда, необходимыми для обеспечения  процесса производства. На рабочем  месте токаря находится станок, шкаф с режущим и измерительным  инструментом и принадлежностями к  станку, заготовки и готовая продукция. От рациональной организации рабочего места во многом зависит производительность труда рабочего. Предметы, применяемые  при работе на станке, должны располагаться  в наиболее удобном для работы порядке. Слева от токаря располагаются  предметы, которые берут левой  рукой, справа - правой рукой.

      

      Набор инструмента и технологической  оснастки к станку зависит от вида и характера выполняемых работ. Во время работы на станке на рабочем  месте должны находиться только те предметы, которые необходимы для  выполнения данной работы. В шкафу  должны размещаться только инструменты, используемые рабочим постоянно. 

      Станки  токарной группы имеют однотипную компоновку узлов. Рассмотрим основные узлы токарных станков на примере токарно-винторезного станка 16К20  (рис. 6).  Его основными  узлами являются: станина - 1, передняя бабка - 9, задняя бабка - 19, коробка подач - 6, фартук - 30 и суппорт - 23.

      Станина является основанием  станка и служит для крепления на ней основных узлов. Наиболее ответственной частью станины являются направляющие, на которых перемещается каретка суппорта и задняя бабка. На переднем конце станины закреплена передняя бабка. Направляющие имеют форму призмы и плоскости, которые пришабрены для повышения их точности. 

      

      

      Назначение  передней бабки - закрепить заготовку и передать ей вращательное движение.

      Наиболее  ответственной частью передней бабки  является шпиндель - основной вал коробки подач, служащий для передачи вращения заготовке. Для приведения шпинделя во вращение, а также для изменения его частоты вращения в коробке подач. Она расположена внутри чугунного корпуса передней бабки и состоит из зубчатых колес, валов и др.

      Задняя  бабка предназначена для поддержания второго конца заготовки и придания ей определенного положения при работе в центрах. Заднюю бабку часто пользуют для установки в ней сверл зенкеров и разверток. Задняя бабка (рис. 7)  состоит из корпуса - 3, который расположен на плите - 2, передвигаемой по направляющим станины. В отверстии корпуса перемещается пиноль - 4 с помощью маховика - 6. Пневмо- оборудование обеспечивает перемещение задней бабки по станине.

      Если  рукоятка 5, отведенная в крайнее  заднее положение, не обеспечивает достаточный  прижим задней бабки к станине 1, то нужно посредствам винтов 8 и 11 при отпущенных контргайках 9 и 12, изменяя  положение прижимной планки 10, установить необходимое усилие прижима. Для  установки задней бабки соосно со шпинделем совмещают поверхности платиков 7, расположенных на опорной плите 2 и корпусе 1.

      Важной  частью станка 16К20  является шпиндель, от прочности и точности которого зависят производительность станка и точность обработки деталей. Шпиндель токарных станков - это пустотелый многоступенчатый вал, изготовленный из легированной стали. Шпиндель - главный вал коробки подач, передающий вращение заготовке с помощью кулачкового или поводкового патрона.

      Для более точного продольного перемещения  суппорта пользуются ходовым винтом, с которым связана гайка, установленная  в фартуке суппорта.

      Ходовой винт используют только при нарезании  резьбы. При других токарных работах  продольная подача осуществляется с  помощью жестко скрепленной со станиной зубчатой рейки и катящего по ней  зубчатого колеса. Реечное колесо вращается вручную, либо от ходового вала.

      Фартук прикреплен к нижней поверхности продольного суппорта, и в нем находятся механизмы для преобразования вращательного движения ходового вала и ходового винта в прямолинейное движение суппорта. Поперечная подача резца производится перемещением поперечных салазок суппорта.

      Смазывание токарно-винторезного станка модели 16К20  производится от шестерного насоса 5  (рис. 8), которым масло из бака через фильтр 7 по маслопроводу подается к подшипникам шпинделя и масло - распределителям, установленным в шпиндельной бабке и в коробке подач. Отработанное масло отводит из мест смазывания продукты  
 

      износа, которые оседают на фильтре 7 с магнитным улавливателем, и сливается в бак. Поступление масла в коробку скоростей контролируют через указатель 1 по вращению крыльчатки.

      

      Отработанное  масло из бака сливается через  отверстие 4. Свежее масло заливают через отверстие 6, его уровень  контролируют по указателю 1.

      Детали  фартука смазывают от плунжерного  насоса 5, установленного на одном из валов механизма фартука. Затем  масло поступает в масло - распределитель и направляется к трущимся поверхностям деталей фартука и  сливается  в маслосборник. Уровень масла  контролируют по показателю 1.

      Направляющие  для профильного и поперечного  перемещения суппорта и опор ходового винта в фартуке смазываются  при нажатии кнопки 2 до появления  смазки на направляющих.

      Смазывание  направляющих задней бабки, опор ходового винта и ходового валика производят из масленок 3 и 6 фитильной смазкой.

      Гитару  зубчатых колес смазывают вручную  консистентными маслами; продольные направляющие станины, ходовой винт, ходовой валик, поперечный винт суппорта и ось резцедержателя смазывают вручную и с помощью  масленки. Выбор смазочного материала  и периодичность смазывания производят в соответствии с указаниями, приведенными в руководстве по эксплуатации станка. 

      В зависимости от требований предъявляемых к точности обработки и шероховатости обработанной поверхности детали, различают следующие виды обработки: черновое обтачивание, получистовое и чистовое точение и тонкое (алмазное) точение.

      Черновое  обтачивание применяют для предварительной обработки  (точность обработки при этом 12-13-го квалитета, а шероховатость обработанной поверхности Rа = 20...80 мкм).

      При получистовом обтачивании припуск на обработку составляет 3-6 мм на диаметр, точность обработки не превышает 11-го квалитета, а Ra = 5...10 мкм.

      Чистовое  обтачивание обеспечивает точность размеров до 6-го квалитета и Ra = 2,5...5 мкм.