Обработка детали на токарном станке

 

1.ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

       Данную деталь изготавливают из штампованной заготовки, которая изготавливается из стали 38ХС ГОСТ 4543-71, методом точения токарно-винторезном станке с закреплением в трёхкулачковом патроне.

Для изготовления данной детали следует назначить следующие  режимы резания:

1. Обрабатываем поверхность токарным проходным отогнутым резцом с пластинами из быстрорежущей стали (по ГОСТ 18868 – 73). Подача поперечная.

      H=25      L=140      a=16

      B=16      m=8          r=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)  Обтачиваем внешнюю поверхность проходным упорным пластиной из быстрорежущей стали (по ГОСТ 18870-73). Подача продольная. 

      H=20      L=100      a=16

      B=20      m=8          r=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)   Обтачиваем внешнюю поверхность подрезным торцевым резцом с пластиной из быстрорежущей стали (по ГОСТ 18871-73). Подача поперечная. 

      H=25      L=140      a=16

      B=26      m=6          r=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)  Обтачиваем внешнюю поверхность проходным упорным пластиной из быстрорежущей стали (по ГОСТ 18870-73). Подача продольная. 

      H=20      L=100      a=16

      B=20      m=8          r=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)   Точим поверхность длиной 2 мм под углом 45° для появления фасок. Обработку производим проходным прямым резцом из быстрорежущей стали (по ГОСТ 18869 - 73), подача на него продольная.

 

      H = 25      L = 140      a = 16

      B = 16           m = 9 r = 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6)   Точим поверхность длиной 1 мм под углом 45° для появления фасок. Обработку производим проходным прямым резцом из быстрорежущей стали (по ГОСТ 18869 - 73), подача на него продольная.

 

      H = 25      L = 140      a = 16

      B = 16           m = 9 r = 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7)   Сверлим сквозное отверстие диаметром 15мм и глубиной 97 мм. Используем спиральное сверло с цилиндрическим хвостовиком (по ГОСТ 10902 - 77)

 

      d=15             L=140          l=114

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   Далее более подробно рассмотрим станок 16К20, его устройство и основные узлы.

    Станок 16К20 – базовая модель, изготовляемая с расстоянием между центрами 710, 1000, 1400 и 2000 мм.

    Станок имеет широкие технологические возможности, на нем можно обрабатывать детали как из незакаленной, так и закаленной стали, а также из труднообрабатываемых материалов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Основные узлы станка: А – передняя (шпиндельная) бабка; Б – суппорт; В – задняя бабка; Г – фартук; Д – станина; Е – коробка подач.

 

   

Технологическая характеристика станка:

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм:

над станиной……………………………………………………………..400

над суппортом……………………………………………………………220

Наибольший диаметр обрабатываемого  прутка, проходящего через отверстия  шпинделя, мм……………………………………………………..50

Число скоростей шпинделя………………………………………………..22

Пределы частот вращения шпинделя, мин־¹……………………12,5 – 16000

Предельная подача, мм/об:

продольная………………………………………………………...0,05 – 2,8

поперечная……………………………………………………….0,025 – 1,4

Шаг нарезаемой резьбы:

метрической, мм…………………………………………………...0,5 – 112

Мощность электродвигателя, кВт…………………………………………10

Частота вращения вала электродвигателя, мин־¹……………………......1460 

 

    Стоит также сказать о том, за что отвечают основные узлы.

    Задняя бабка служит для поддержания обрабатываемой заготовки при работе в центрах, а также для закрепления инструментов при обработке отверстий (сверл, зенкеров, разверток) и нарезания резьбы (метчиков, плашек)

    Коробка подач служит для передачи вращения от шпинделя или от отдельного привода ходовому валу или ходовому винту, а также для изменения их частоты вращения для получения необходимых подач или определенного шага при нарезании резьбы.

    Фартук предназначен для преобразования вращательного движения ходового вала и ходового винта в прямолинейное поступательное движение суппорта.

    Суппорт служит для закрепления режущего инструмента и сообщения ему движений подачи.

    Станина служит главным образом для монтажа всех основных частей станка и является его основанием.

    Передняя бабка закреплена на левом конце станины. В ней находится коробка скоростей станка, основной частью которой является шпиндель.

    Для изготовления детали, нужно закрепить пруток в специальном приспособлении, в данном случаи это трехкулачковый патрон.

    Универсальный трехкулачковый самоцентрирующий токарный патрон имеет три кулачка, которые одновременно сходятся к центру или расходятся от него.

    Кулачки обеспечивают точное центрирование заготовки (совпадение оси заготовки с осью вращения шпинделя). Кулачки  движутся в радиальных пазах корпуса  патрона. В корпусе располагается диск, с одной стороны которого имеется спиральная резьба, а с другой — нарезаны зубья. Кулачки своими выступами на подошве входят в канавки спиральной резьбы. Диск приводится во вращение ключом, вводимым в гнездо одного из сопряженных с ним малых зубчатых колес. Кулачки цангового патрона движутся к центру или от центра, закрепляя или освобождая заготовку. Рабочие поверхности кулачков самоцентрирующего патрона изнашиваются неравномерно, поэтому их периодически растачивают или шлифуют.

а                                                       б 

Трехкулачковый самоцентрирующий патрон: а — общий вид; б —  детали патрона; 1— коническое зубчатое колесо; 2 — кулачки; 3 — корпус; 4 — диск, с одной стороны которого спиральная нарезка, с другой — зубья.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Движения в  станке

    Главное движение (вращение шпинделя) осуществляется от вертикально расположенного электродвигателя через зубчатую передачу и коробку скоростей. Коробка скоростей с помощью одного тройного блока зубчатых колес и двух двойных блоков сообщает шпинделю 12 различных частот вращения.  Последний вал коробки скоростей представляет собой полую гильзу, шлицевое отверстие которой передает вращение шпинделю станка.

    Движение подачи передается от шпинделя через зубчатые колеса, зубчатую передачу, коробку подач, червячную пару и реечную передачу на гильзу шпинделя. Коробка подач обеспечивает получение девяти различных подач.

    Вспомогательные движения. Коробки скоростей и подач, шпиндель и механизмы подач смонтированы внутри сверлильной головки, имеющей возможность перемещаться вдоль колонны при вращении соответствующей рукоятки через червячную и реечную пары. Вертикальное перемещение стола можно производить также вручную поворотом рукоятки через коническую и винтовые пары.

 

   В качестве мерительных инструментов я выбрал штангенциркули модели КАЛИБР ШЦ-I-200 (точность измерения до 0,05)  с длиной нижних губ 50 мм, верхних 18,8 мм, глубиномером 10 мм и возможной длиной измерения детали до 200 мм и КАЛИБР ШЦ-III-500 (точность измерения до 0,05) c длинной губ 80 мм и возможной длинной измерения детали до 500 мм, а так же штангенглубиномер КАЛИБР ШГ-160 (точность измерения до 0,05) с возможной глубиной измерения до 160мм.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Данные инструменты были выбраны мной потому, их параметры позволяют измерить те элементы деталей, размеры которых меня интересуют, а их точность соответствует допустимой погрешности при измерениях в машиностроении (0,01 - 0,1 мм¹).  Штангенциркулем ШЦ-III-500 мною были измерены диаметральные размеры : D = 74 мм;

                                            D = 55 мм.

Штангенциркулем ШЦ-I-200 мною были измерены как диаметральный размер :                               D = 39 мм;

                                           

 

так и линейный:                L = 37 мм.

Штангенглубиномер КАЛИБР ШГ-160 были измерен линейный размер:

L = 14 мм.

 

  

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Выбор контрольно-измерительных  инструментов

    Под измерением в машиностроении обычно понимается сравнение данной величины с другой величиной такого же рода, принятой за образец (длины с длиной, площади с площадью, угла с углом и т. д.). Технические измерения являются одной из важнейших основ производства, ни одна технологическая операция не выполняется без измерений размеров.

    В большинстве случаев в машиностроении требуемая точность измерений колеблется от 0,1 до 0,001 мм. В соответствии с этим разработаны и конструкции измерительных инструментов и приборов.

    Существуют следующие виды контрольно-измерительных инструментов: штангенинструменты, микрометрический инструмент и угломеры

Штангенинструменты.

    Штангенциркуль - универсальный инструмент, предназначенный для высокоточных измерений наружных и внутренних размеров, а также глубин отверстий.

    Штангенциркуль, как и другие штангенинструменты имеет измерительную штангу (отсюда и название этой группы) с основной шкалой и нониус -вспомогательную шкалу для отсчёта долей делений. Точность его измерения — десятые/сотые (у разных видов) доли миллиметра.

 

 

 

 

 

 

На примере штангенциркуля ШЦ-I:

1. штанга;
2. подвижная рамка;
3. шкала штанги;
4. губки для внутренних измерений;
5. губки для наружных измерений;
6. линейка глубиномера;
7. нониус;
8. винт для зажима рамки.

Микрометрический  инструмент.

    Микрометр - универсальный инструмент, предназначенный для измерений линейных размеров абсолютным контактным методом в области малых размеров с высокой точностью (до 2 мкм), преобразовательным механизмом которого является микропара винт-гайка.

 

 

 

 

 

 

 

Угломеры.

    Угломер - угломерный прибор предназначенный для измерения геометрических углов в различных конструкциях, в деталях и между поверхностями  и между удалёнными объектами (оптическим методом). Измерение производится в градусах, на основе линейчатой шкалы, линейчато-круговой шкалы (с механическим указателем или стрелкой), нониуса или в электронном виде, в зависимости от типа прибора.

 

 

 

 

 

 

    Выбор того или иного контрольно-измерительного инструмента осуществляется в зависимости от конфигурации детали и от задач измерения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Косилова, А.Г. Справочник  технолога-машиностроителя / А.Г. Косилова - Машиностроение, 2001 - 357 стр.

2.  ГОСТ 18868 - 73

3. ГОСТ 18869 - 73

4. ГОСТ 18870 - 73

5. ГОСТ 18871 - 73

6. ГОСТ 10902 - 77

 

 

 

 

 

 

 

¹ Косилова, А.Г. Справочник технолога-машиностроителя / А.Г. Косилова - Машиностроение, 2001