Основные сведения о токарной обработке (стр. 6 из 9)
2. Радиально-сверлильные станки предназначены для любых сверлильных работ на крупногабаритиых заготовках. Они отличаются возможностью совмещения оси шпиннделя с осью обрабатываемого отверстия без перемещения заготовки, путем передвижения шпиндельной головки по радиусу и по дуге окружности относительно собственной колонны.
Для тяжелого машиностроения выпускаются переносные станки данного вида, устанавливаемые непосредственно на громоздкую заготовку, и станки, перемещаемые на рельсах относительно заготовки. Отечественные заводы выпускают радиально-сверлильные станки для работ с наибольшими диаметрами сверления 25, 35, 50, 75 и 100 мм. Некоторые станки имеют поворотную сверлильную головку, что позволяет вести обработку наклонных отверстий с любым углом между ними.
Радиально-сверлильные станки относятся к пятому типу станков, что находит отражение в обозначении их модели: 253, 255, 2А55, 256, 258 и др.
3. Специализированные на определенные работы сверлильные станки обычно применяют в условиях массового и серийного производства; к таким станкам относятся центровальные — для обработки центровых отверстий в валах, горизонтально-сверлильные — для обработки глубоких отверстий, где движение резания имеет заготовка, станки для обработки отверстий в коленчатых валах, шатунах. Фильерах, распылителях.
Рис. 19. Вертикально-сверлильный станок: 1 — плита (основание); Г — стол: 3 — шпиндель; 4 — шпиндельная бабка; 5 — коробка скоростей; 6 — электродвигатель; 7 — станина
Рис. 20. Радиально-сверлильный станок (а) и схема перемещения его шпинделя в зоне обработки (б): Л — плита; 2 — стол; 3 — шпиндель; 4 — шпиндельная бабка; 5 — коробка скоростей; 6 — электродвигатель; 7 — колонна; 8 — траверса
Сущность обработки металлов резанием заключается в удалении с поверхности заготовки излишней части металла (припуска). При этом заготовка, превращаясь в изделие, приобретает необходимую форму, размеры и шероховатость поверхности, предусмотренные чертежом.
Рис. 22 Рабочие движения при сверлении
5.2 Инструменты для обработки отверстий
Отверстия на сверлильных станках обрабатывают различными режущими инструментами: сверлами, зенкерами, зенковками, развертками, резцами и метчиками.
Сверла служат для образования отверстий в различных материалах. Они разделяются на спиральные, с прямыми канавками, перовые, для глубокого, кольцевого сверления и центровочные (рис. 23).
Рис. 23. Разновидности сверл: а. б — спиральные, в — с прямыми канавками, г — перовое, д — ружейное, е — однокромочные с внутренним отводом стружки для глубокого сверления, ж — двухкромочное для глубокого сверления, з — для кольцевого сверления, и — центровочное
Сверла изготовляют из быстрорежущих, легированных и углеродистых сталей, а также их оснащают пластинками из твердых сплавов.
Наибольшее распространение в промышленности получили спиральные сверла. Спиральные сверла (рис. 23) изготовляют диаметром от 0,1 до 80 мм. Они состоят из рабочей части, хвостовика (конусного или цилиндрического), служащего для крепления сверла в шпинделе станка или в патроне, и лапки, являющейся упором при удалении сверла из шпинделя.
Рабочая часть сверла представляет собой цилиндрический стержень с двумя спиральными, или винтовыми, канавками, по которым выходит наружу стружка из просверливаемого отверстия.
Режущая часть сверла заточена по двум коническим поверхностям, имеет переднюю и заднюю поверхности и две режущие кромки, соединенные перемычкой под углом 55°.
На цилиндрической части по винтовой линии проходят две узкие ленточки, которые центрируют и направляют сверло в отверстие. Ленточки значительно снижают трение сверла о стенки отверстия. Кроме того, для уменьшения трения на рабочей части сверла по направлению к хвостовику сделан обратный конус (диаметр сверла уменьшается от 0,03 до 0,1 мм на каждые 100 мм длины)
Эксплуатационные качества любого режущего инструмента, в том числе и сверла, зависят от материала инструмента, его термообработки, а так же углов заточки режущей части.
Для обработки отверстий в заготовках, полученных при литье, штамповке, либо для получения отверстий (сквозных или глухих) в сплошном материале применяют разнообразные инструменты, которые часто называют осевыми вследствие совпадения их оси в процессе обработки с осью отверстия. Наиболее широко применяется обработка отверстий такими осевыми инструментами, как сверла, зенкеры и развертки.
Сверлами работают на всех станках токарной и сверлильно-расточной группы, на многооперационных станках и станках с ЧПУ, на агрегатных станках и автоматических линиях, а также при использовании ручных сверлильных машин с пневматическим или электрическим двигателем.
Рассмотрим схемы рассверливания, т.е. увеличения диаметра имеющегося отверстия сверлом, зенкерования, при котором та же цель достигается применением другого инструмента — зенкера, и развертывания, когда расширение отверстия осуществляется разверткой.
Сочетание двух движений инструмента v и S0 приводит к тому, что со стенок отверстия заготовки снимается слой металла толщиной t, равной полуразности диаметров отверстия до и после обработки. Количество материала, подвергнутого деформации и преобразованного в стружку в единицу времени, зависит от режима обработки, определяемого величинами v, S0 и t.
Скоростью резания v при обработке осевыми инструментами называется окружная скорость на наибольшем диаметре инструмента. Для всех вышеуказанных случаев в системе единиц СИ v = πDn м/с.
В условиях производства диаметр инструмента измеряют в миллиметрах, а время в минутах. Тогда
πDn
v = ----------м/мин.
1000
Скорость резания изменяется от нуля (у оси) до максимума (на наибольшем диаметре). Эпюры скоростей показаны на рис. 24.
Подачей при работе осевыми инструментами называют величину перемещения инструмента S0 вдоль оси за один его оборот. При вращении инструмента с частотой n об/с (об/мин) он переместится за единицу времени на величину SМ = S0n ММ/С (ММ/МИН).
При использовании последней единицы подачи (в скобках) ее называют минутой. Можно подачу отнести к одному зубу инструмента, тогда S z= So/z, где z число зубьев инструмента. Для сверла z = 2, для зенкера z= 3÷9, для развертки z = 5÷14.
Срезаемый слой в процессе обработки осевыми инструментами будет характеризоваться величинами b и а (см. рис. 24). Шириной срезаемого слоя b называется расстояние между обработанной и обрабатываемой поверхностями, измеренное по поверхности резания. Толщиной срезаемого слоя а называется расстояние между двумя положениями соседних режущих кромок инструмента в диаметральной плоскости отверстия при повороте инструмента на 1/z часть окружности, измеренное перпендикулярно режущей кромке.
Рис. 24. Элементы режима резания и срезаемого слоя: а — при рассверливании; б — при зенкеровании; в— при развертывании
Сварочные работы.
1. Ручная дуговая сварка: эскиз деталей, оборудование, режимы.
Сварка – технологический процесс получения неразъемных соединений материалов посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или пластическом деформировании, или совместным действием того и другого. Сваркой соединяют однородные и разнородные металлы и их сплавы, металлы с некоторыми неметаллическими материалами (керамикой, графитом, стеклом и др.), а также пластмассы.
Рис. 25 Соединение деталей сваркой плавлением: а — перед сваркой, б — после сварки; 1, 3 — свариваемые детали, 2 — оплавляемые кромки, 4 — сварной шов
К термическому классу относятся виды сварки, осуществляемые плавлением с использованием тепловой энергии (дуговая, плазменная, электрошлаковая, электронно-лучевая, лазерная, газовая и др.).
Ручную дуговую сварку выполняют сварочными электродами, которые вручную подают в дугу и перемещают вдоль заготовки. В процессе сварки металлическим покрытым электродом – дуга горит между стержнем электрода и основным металлом. Стержень электрода плавится, и расплавленный металл каплями стекает в металлическую ванну. Вместе со стержнем плавится покрытие электрода, образуя газовую защитную атмосферу вокруг дуги и жидкую шлаковую ванну на поверхности расплавленного металла. Металлические и шлаковые ванны вместе образуют сварочную ванну. По мере движения дуги сварочная ванна затвердевает и образуется сварочный шов. Жидкий шлак после остывания образует твердую шлаковую корку.
Рис. 26. Сварка под флюсом: 1 — сварочная проволока, 2 — образующаяся капля, 3 — газовый пузырь, 4 — дуга, 5 — сварочная ванна, 6 — расплавленный флюс, 7 — нерасплавленный флюс, В — изделие
Электроды для ручной сварки представляют собой стержни с нанесенными на них покрытиями. Стержень изготовляют из сварочной проволоки повышенного качества. Сварочную проволоку всех марок в зависимости от состава разделяют на три группы: низкоуглеродистая, легированная и высоколегированная.
Ручная сварка удобна при выполнении коротких и криволинейных швов в любых пространственных положениях – нижнем, вертикальном, горизонтальным, потолочном, при наложении швов в труднодоступных местах, а также при монтажных работах и сборке конструкций сложной формы.