Меню

Технология. 7 класс. Авторский коллектив: Е. С. Глозман, Е. Н. Кулакова, Ю. Л. Хотунцев, О. А. Кожина, И. В. Воронин, В. В. Воронина, А. Е. Глозман

Глава 4. Технологии получения и преобразования металлов и искусственных материалов
§ 12. Устройство и назначение токарно-винторезного станка

В данной главе вы начнёте освоение технологии обработки металлов и искусственных материалов, выполняемых на токарно-винторезном станке. Вы изучите основные технологические операции токарной обработки — подрезание торцов и уступов, сверление и центрование отверстий, обтачивание наружных цилиндрических, конических и фасонных поверхностей. Вы расширите свои знания в области получения и применения стали и сплавов и способов улучшения их механических свойств.

Выполняя различные задания и практические работы, вы освоите приёмы работы на токарно-винторезном станке, последовательность нарезания наружной и внутренней резьбы, безопасные приёмы применения ручных электрофицированных инструментов.

Токарно-винторезные станки используются для обработки поверхностей деталей из металла и искусственных материалов резанием. Эта обработка выполняется в результате комбинаций движений обрабатываемой заготовки и режущего инструмента — резца. Резец снимает стружку с поверхности заготовки для придания ей требуемой формы, размеров и качества.

Токарно-винторезные станки служат для выполнения следующих основных технологических операций: обработки наружных цилиндрических, конических, фасонных и торцевых поверхностей; подрезания торцов и уступов; отрезания заготовок; обработки отверстий — сверления, рассверливания, зенкерования, растачивания, развёртывания и центрования; нарезания резьбы метчиками и плашками, резьбовыми резцами, накатывания резьбы; отделки поверхностей — полирования, шлифования, рифления. Общим для всех видов обработки резанием является внедрение клиновидной режущей кромки инструмента в материал заготовки, образование стружки и формирование обработанной поверхности (табл. 4.1).

Таблица 4.1

Основные виды обработки металлов и искусственных материалов резанием

Металлорежущие станки	Вид	Схема	Главное движение (V)	Движение подачи (S)
	Точение на станках токарной группы		Вращение заготовки	Перемещение резца вдоль оси
	Сверление на сверлильных станках		Вращательное движение сверла	Поступательное перемещение сверла в осевом направлении
	Фрезерование на горизонтально- фрезерных станках		Вращательное движение фрезы	Поступательное прямолинейное перемещение заготовки

Как видно из таблицы 4.1, токарно-винторезные станки применяют для изготовления деталей, имеющих поверхности вращения. Заготовка совершает вращательное движение вокруг своей оси — главное движение, а резец осуществляет поступательное движение относительно заготовки — движение подачи. При сверлении на сверлильном станке режущий инструмент совершает вращательное движение — главное и поступательное движение относительно заготовки — движение подачи. При фрезеровании вращательное движение совершает фреза — это главное движение, а заготовка — поступательное прямолинейное перемещение относительно режущего инструмента — движение подачи.

Для осуществления качественной обработки детали на станке очень важно правильно выбрать режим резания. Он определяется механическими свойствами обрабатываемых материалов, требуемой точностью обработки детали, скоростью вращения заготовки и перемещения резца. Основными характеристиками режима резания являются скорость резания, скорость подачи, глубина резания.

Скорость резания — это длина пути, который проходит за одну минуту точка обрабатываемой поверхности. Скорость резания измеряется в метрах в минуту (м/мин) и зависит от скорости вращения и диаметра обрабатываемой заготовки S (мм/об). Чем больше диаметр заготовки, тем больше скорость резания при одном и том же числе оборотов в минуту. На рисунке 4.1 видно, что за один оборот заготовки или за одну минуту путь, пройденный точкой А на поверхности резания, будет больше пути, пройденного точкой Б, так как диаметр D поверхности резания больше диаметра d.

Рис. 4.1. Определение скорости резания

Величину скорости резания можно определить по формуле:

где V — скорость резания (м/мин); D — диаметр обрабатываемой заготовки (мм); π — постоянная величина (3,14); n — частота вращения заготовки (шпинделя; об/мин); 1000 — коэффициент перевода миллиметров в метры.

Глубина резания — это величина срезаемого слоя материала за один проход инструмента, измеряемая в направлении, перпендикулярном к обрабатываемой поверхности. Она обозначается буквой t и измеряется в миллиметрах (мм).

При наружно-продольном точении (рис. 4.2, а) глубина резания определяется как полуразность диаметра обрабатываемой поверхности D и диаметра обработанной поверхности d:

t = D - d / 2.

При подрезании за глубину резания принимают величину срезаемого слоя, измеренную в направлении, перпендикулярном к обработанному торцу обработанной поверхности (рис. 4.2, б).

Рис. 4.2. Глубина резания:
а — наружно-продольное точение; б — подрезание торца; в — отрезание заготовки

При отрезании глубина резания равна ширине канавки, образуемой резцом (рис. 4.2, в).

Скорость подачи — это величина перемещения режущей кромки резца за один оборот заготовки. Она обозначается буквой 5 и измеряется в мм/об (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Скорость подачи при наружном точении

При правильном выборе режима резания для работы на металлорежущих станках повышается производительность труда, экономно расходуются материалы, сокращается время работы, улучшается качество изделий, увеличивается срок службы станков. Устройство и принцип действия токарно-винторезного станка ТВ-6 (рис. 4.4).

Pue. 4.4. Токарно-винторезный станок ТВ-6:
1 — электродвигатель; 2 — кнопочная станция; 3,4 — защитные кожухи; 5 — передняя бабка (коробка скоростей); 6 — шпиндель; 7 — откидной защитный кожух; 8 — трёхкулачковый патрон; 9 — откидной защитный экран; 10— местное освещение; 11 — задняя бабка; 12 — суппорт; 13 — защитный кожух ходового винта и вала; 14 — фартук; 15 — станина; 16 — коробка подач; 17 — левая тумба; 18 — правая тумба

Школьные мастерские в основном оснащены токарно-винторезными станками марок ТВ-6, ТВ-7, ТВ-7М, которые являются аналогами промышленных станков.

Устройство токарно-винторезного станка ТВ-6 показано на рисунке 4.4. Передняя бабка 5 предназначена для крепления заготовки и приведения её во вращательное движение. В ней располагаются коробка скоростей и шпиндель 6. Коробка скоростей служит для передачи вращательного движения шпинделю от электродвигателя 1 станка через клиноременную передачу. В коробке скоростей имеются специальные механизмы, позволяющие изменять частоту (скорость) вращения шпинделя. Он передаёт вращательное движение заготовке при помощи трёхкулачкового патрона 8, который навинчивается на резьбовую часть шпинделя.

Задняя бабка 11 перемещается по направляющим станины 15 и предназначена для поддержания заготовки с помощью упорного центра и для закрепления и подачи режущих инструментов — свёрл, зенковок, метчиков.

Суппорт 12 с фартуком 14 предназначены для закрепления режущих инструментов и сообщения им поступательного движения вручную или механически. В фартуке расположен механизм преобразования вращательного движения ходового вала в поступательное движение суппорта.

Станина 15 представляет собой массивное чугунное основание, имеющее на верхней части направляющие, по которым перемещаются суппорт и задняя бабка. В левой тумбе 17 станины смонтирован электродвигатель, в правой 18 — электрооборудование станка.

В целях безопасности все движущие части: клиноременная передача, трёхкулачковый патрон, ходовой винт и ходовой вал — закрыты кожухами 5, 4, 7, 13. Откидной защитный экран 9 и откидной защитный кожух трёхкулачкового патрона 7 снабжены электроблокировкой, поэтому станок может начать работать только в том случае, если экран и кожух опущены.

Практическая работа № 10

«Устройство токарно-винторезного станка ТВ-6» (рис. 4.5)

Цель работы: изучить устройство и кинематическую схему токарновинторезного станка ТВ-6.

Оборудование и материалы: токарно-винторезные станки ТВ-6, плакаты кинематических схем основных частей станка, кинематическая схема (рис. 4.5), шаблон ТВ-6 (рис. 4.6), слесарные линейки, технический паспорт ТВ-6.

Рис. 4.5. Кинематическая схема токарно-винторезного станка:
1 — электродвигатель; 2 — ременная передача; 3 — зубчатое колесо; 4 — блок зубчатых колёс; 5 — шпиндель; 6 — патрон; 7 — ходовой винт коробки подач; 8 — ходовой вал коробки подач; 9 — ходовой винт продольной подачи суппорта; 10— ходовой винт поперечной подачи суппорта; 11 — ходовой винт задней бабки

Рис. 4.6. Шаблон станка ТВ-6

Порядок выполнения работы

Задание 1

1. Осмотрите токарно-винторезный станок. Сместите заднюю бабку до упора вправо и зафиксируйте её. Отведите суппорт с фартуком от токарного патрона.

2. C помощью слесарной линейки определите расстояние от центра задней бабки до направляющих станины и наибольшую длину используемой заготовки.

3. Пользуясь техническим паспортом, выясните наибольший диаметр заготовки, устанавливаемой в токарный патрон.

4. Все технические параметры запишите в тетрадь.

Задание 2

1. Нарисуйте в тетради шаблон станка (см. рис. 4.6).

2. На шаблоне нарисуйте кинематическую схему станка ТВ-6 (см. рис. 4.5).

3. Укажите положение основных частей станка ТВ-6.

Вопросы и задания:

1. Какие технологические операции можно выполнять на токарновинторезном станке?

2. На что влияет правильный выбор режимов резания при точении?

3. Какие основные узлы станка установлены на станине? Почему станину изготавливают из чугуна?

Задание

Используя Интернет или другие источники информации, подберите материал, сделайте сообщение или презентацию на тему «Первые токарные станки и их прообразы».