Производство деталей машин и механизмов

Силами адгезии определяется степень склеивания между предметами. В том случае, если пленка является эластичной. Отделение пленки связывающего может осуществляться несколькими способами:

1.Механическое перетирание;

2.Механический удар;

3.Пневмоудар.

Термическая регенерация. Ее сущность состоит в нагреве отработанной смеси до 650-1000 оС, в выдержке при этой температуре в окислительной атмосфере и охлаждении песка.

Для термической регенерации используются печи различных конструкций:

1.Барабанные печи;

2.Шахтные печи;

3.печи кипящего слоя.

Гидрогенерация. При этом процессе отработанная смесь после предварительной подготовки поступает на отливку пленки связывающего. Отливку песчаной пульпы осуществляют различными способами:

1.В проточной воде;

2.В гидроциклонах;

3.В оттирочных машинах, в которых песчано-водная смесь интенсивно перемешивается.

После отливки осуществляется сепарация и высушивание. Перед высушиванием производится обезвоживание.

Естественная регенерация - выдерживание песка в естественных условиях. Отработанная смесь после извлечения из нее металла складывается на открытых площадках и выдерживается в атмосферных условиях несколько лет.

Продолжительность выдерживания зависит от вида используемого связующего. Регенерация осуществляется благодаря колебаниям температуры. Изменение t приводит к отделению пленки связывающего вследствие разности коэффициентов термического расширения. Отдельная пленка вымывается складками. Многие органические связующие разлагаются биологически. Полученный песок может использоваться в литейном производстве, в строительстве.

Тема № 9. Основы слесарного дела. Разметка, рубка, опиливание. Сверление отверстий

Цель занятия: Практическое выполнение слесарных операций: разметки, рубки и опиливание заготовок. Практическое выполнение слесарной операции - нарезка наружной резьбы леркой.

Содержание:

Разметка - заключается в нанесении на поверхность заготовки линий, определяющих согласно чертежу контуры деталей или места подлежащие обработке.

Разметка разделяется на плоскостную и пространственную.

Инструменты при плоскостной: чертилка (карандаш), линейка, угольник, кернер, циркуль, штангенциркуль.

Инструмент для разметки. 1- чертилка; 2- кернер; 3- циркуль.

Малка (Малка это слесарный инструмент, предназначенный для нанесения наклонных рисок при разметке): 1- линейка; 2- основание; 3- гайка зажимная: 4- деталь

При пространственной: рейсмас, штангенрейсмас.

Рубка - слесарная операция, при которой с помощью режущего инструмента (зубила) с заготовки удаляются лишние слои металла или заготовка разрубается на части.

Инструмент: молоток, зубило, крейцмейсель, канавочник.

а - зубило (слесарный инструмент для рубки металла), б - крейцмейсель (слесарный инструмент для вырубки канавок в металле)

Опиливание - снятие слоя с поверхности заготовки режущим инструментом - напильником.



Напильник и его элементы: 1- нос; 2- ребро; 3- грань; 4- пятка; 5-рукоятка; 6- насечка одинарная (для мягких металлов); 7- насечка двойная (для твердых металлов); 8- насечка отдельных зубьев у рашпиля (для неметаллических материалов).

Сверление - процесс образования отверстий в сплошном материале режущим инструментом сверлом.

Крепление сверла: с цилиндрическим хвостовиком в сверлильный патрон;

С коническим хвостовиком - переходная коническая втулка - шпиндель сверлильного станка.

Крепление деталей: тиски, призма, ручные тиски, прижимы, угольник и кондуктор.

Оборудование: сверлильные станки, ручная дрель, электрическая дрель, пневматическая дрель.

При большом числе отверстий разного диаметра вначале рекомендуется просверлить их все сверлом, диаметр которого равен диаметру самого малого отверстия, а уж затем рассверлить остальные отверстия до нужных размеров. Во избежание ошибок одинаковые отверстия помечают. Следует учитывать при этом, что отверстия, диаметр которых всего в 1,2-1,5 раза больше диаметра самого малого отверстия, сверлят сразу сверлом необходимого размера. Зенкование отверстий делают для придания им законченного вида.

Зенкование выполняют на небольшую глубину (0,2-0,3 мм) с обеих сторон специальным инструментом (зенковкой) или сверлом, диаметр которого примерно вдвое больше диаметра отверстия. Сверло затачивают под углом 90°. При сверлении отверстий в стали, алюминии и его сплавах необходимо использовать смазочно-охлаждающие вещества: для мягких сталей технический вазелин; для твердого алюминиевого сплава (типа Д16Т) - хозяйственное или туалетное мыло; для алюминия, органического стекла, гетинакса - мыльную воду.

Гибка - сущность гибки заключается в том, что одна часть заготовки перегибается по отношению к другой на какой-либо заданный угол.

Оборудование и инструмент: молоток, тиски, гибочные прессы, трубогибы.

Гибка заготовки производится путем сгибания ее вокруг какой-либо оправки, форму которой она принимает, а также в тисках или на плите на нужный угол. Гибку толстых заготовок осуществляют ударами молотка, лучше всего деревянного, не оставляющего на металле следов. В процессе гибки неизменным по длине остается так называемый нейтральный слой, который у симметричных по сечению заготовок проходит через центр симметрии, а у несимметричных через центр тяжести сечения. Внутренний слой претерпевает сжатие, наружный растяжение. Если радиус гибки очень мал, то в металле могут образоваться трещины. Чтобы этого избежать, не следует гнуть на радиус, меньший двойной толщины заготовки. Листовой металл после прокатки имеет волокнистую структуру. Чтобы не получалось трещин, его следует гнуть поперек волокон или так, чтобы линия изгиба составляла с направлением прокатки угол более 45°. Чтобы избежать излома при гибке листового дюралюминия, по линии изгиба производят отжиг материала (п. 1.3).

Гибка труб, особенно большого диаметра (30- 40 мм), может производиться с использованием пружины.

Определив длину изгибаемой части трубы, навивают пружину, длина которой должна быть равна измеренной части или чуть больше ее. Наружный диаметр пружины должен быть на 1,5-2 мм меньше внутреннего диаметра трубы. В качестве материала для пружины используют проволоку диаметром 1-4 мм (в зависимости от толщины стенки трубы). Намотка ведется так, чтобы между витками был зазор 1,5-2 мм. Пружину устанавливают в трубе в месте изгиба. Гибку производят на болванке с радиусом, равным внутреннему радиусу изгиба, предварительно разогрев место изгиба паяльной лампой. Изгиб получается аккуратным, без помятостей. После окончания работы пружину удаляют.

Пружину можно изготовить из стальной, проволоки на специальной оправке, зажатой в патрон дрели, которая, в свою очередь, закреплена в тисках. Оправка представляет собой стальной пруток соответствующего диаметра с резьбой, гайкой и продольным пазом на одном конце (который остается свободным при креплении прутка в дрели). Конец пружинной проволоки вставляют в паз и зажимают гайкой, после чего, вращая патрон дрели, производят навивку пружины. Для создания необходимого натяжения проволоку пропускают между двумя плотно сжатыми деревянными планками. Окончив навивку, гайку отвинчивают и пружину снимают с оправки. Эту же оправку можно использовать для навивки пружин большего диаметра, если предварительно намотать на нее в несколько слоев металлическую фольгу или плотную бумагу.

Аккуратный изгиб трубы можно получить и другими способами.

1. С одного конца трубу закрывают металлической пробкой, а в другой заливают расплавленный свинец или оловянно-свинцовый припой. (Во избежание ожогов трубу необходимо предварительно хорошо просушить.) После гибки свинец (припой) выплавляют, нагревая трубу паяльной лампой.

2. Трубу предварительно заполняют горячим песком.

3. В трубу заливают воду и замораживают каким-либо способом (например, в морозильной камере холодильника, если позволяют размеры). Затем трубу изгибают, после чего нагревают и выпускают воду.

Резьба в отверстиях нарезается с помощью метчиков. Для каждого стандартного размера резьбы в комплект, как правило, входят два метчика: первый маркируется одной кольцевой риской, второй--буквой Е. Резьбу нарезают сначала первым метчиком, затем вторым, Для скалывания стружки метчик после каждого оборота по часовой стрелке поворачивают на пол-оборота в обратном направлении. При работе метчики закрепляют в специальных держателях (воротках). Удобно при резьбе размером менее М4 использовать для этой цели ручки (“клювики”) от переключателей. Для улучшения качества резьбы рекомендуется применять те же смазочно-охлаждающие вещества, что и при сверлении.

Диаметр отверстия под резьбу приближенно определяют, умножив размер резьбы на 0,8 (например, для резьбы М2 сверло должно иметь диаметр 1,6 мм, для М3--2,4 мм, для М4--3,2 мм и т.д.).

Для надежности резьбового соединения размер резьбы выбирают так, чтобы в резьбовом отверстии было не меньше трех полных ниток резьбы. Так, при толщине материала 2 мм нужно нарезать резьбу М2 и МЗ, у которой шаг 0,4 и 0,5 мм соответственно. Резьбу М4 применять нецелесообразно, так как шаг у нее 0,7 мм.

Вороток (Вороток - слесарный инструмент для закрепления метчика): 1- рукоятка; 2- корпус; 3, 4, 5- отверстия квадратные.

При нарезании резьбы в глухих отверстиях, чтобы не сломать метчик, после каждых двух-трех полных оборотов его следует вывинчивать и удалять стружку. При этом полезно контролировать глубину отверстия и положение метчика, чтобы предупредить его поломку.

Наружная резьба на прутках нарезается плашками, закрепленными в плашкодержателях. Для получения чистой резьбы диаметр прутка должен быть несколько меньше размера резьбы. Перед нарезкой обрабатываемую часть прутка смазывают машинным маслом или техническим вазелином. Для скалывания стружки после каждого оборота по часовой стрелке плашку поворачивают на пол-оборота в обратном направлении.

Клупп (клупп - слесарный инструмент для нарезания наружной крупной резьбы): 1- корпус; 2- винт упорный; 3- сухарик; 4- полуплашка призматическая левая; 5- полуплашка призматическая правая; б - рукоятка; d-диаметр регулируемый.

Плашкодержатель: 1- корпус; 2- винт; 3- рукоятка; 4- плашка

Тема № 10. Основы токарного дела. Точение торцевой поверхности заготовки. Точение и сверление цилиндрической поверхности

Цель занятия: Изучение устройства токарно-винторезного станка и приобретение навыков точения торцевой поверхности заготовки. Изучение видов работ, выполняемых на токарно-винторезном станке; практическое точение и сверление цилиндрической заготовки.

Содержание:



Узлы токарно-винторезного станка:

1- тумба передняя; 2- станина; 3- коробка подач; 4- коробка сменных зубчатых колес; 5- панель управления; 6- бабка передняя; 7- продольный суппорт; 8- поворотный резцедержатель; 9- верхний суппорт; 10- фартук; 11-задняя бабка; 12- задняя тумба.

Обработка на станках токарной группы заготовок, имеющих форму тел вращения, получила широкое распространение. При точении (обтачивании) совершается два движения резания: вращательное движение заготовки (главное движение) и поступательное движение режущего инструмента - резца (движение подачи).

На станках токарной группы помимо обтачивания наружных цилиндрических, конических и фасонных поверхностей выполняются следующие операции: растачивание цилиндрических и конических отверстий, подрезание торцовых поверхностей, нарезание наружной и внутренней резьбы, разрезание, обкатывание роликами и шарами, алмазное выглаживание. Кроме того, на этих станках можно сверлить, зенкеровать, развертывать отверстия, а при установке специальных механизмов проводить и другие обработки.

На токарных станках проводится обдирочная, черновая, получистовая и чистовая обработка, а также тонкая обработка различными резцами.

Элементы токарного проходного резца. Определение углов резца

Токарный прямой проходной резец имеет головку - рабочую часть 1 и тело - стержень 11, который служит для закрепления резца в резцедержателе. Головка резца образуется при заточке и имеет следующие элементы: переднюю поверхность 1, по которой сходит стружка; главную заднюю поверхность 2, обращенную к поверхности резания заготовки; вспомогательную заднюю поверхность 5, обращенную к обработанной поверхности заготовки; главную режущую кромку 3 и вспомогательную 6; вершину 4. Инструмент затачивают по передней и задним поверхностям. Для определения углов, под которыми расположены поверхности рабочей части инструмента относительно друг друга, вводят координатные плоскости. Основная плоскость (ОП) - плоскость, параллельная направлениям продольной и поперечной подач. Плоскость резания (ПР) проходит через главную режущую кромку резца, касательно к поверхности резания. Главная секущая плоскость (N - N) - плоскость, перпендикулярная к проекции главной peжущей кромки на основную плоскость. Вспомогательная секущая плоскость (N1 - N1) -плоскость, перпендикулярная к проекции вспомогательной режущей кромки на основную плоскость.

Перечисленные элементы имеют и другие режущие инструменты. Кроме этих элементов, инструменты могут иметь переходную (дополнительную) режущую кромку, располагающуюся между главной и вспомогательной режущими кромками. В этом случае рабочая часть инструмента имеет переходную заднюю поверхность.

Элементы токарного прямого Углы резца в статика проходного резца.

Геометрия инструмента и ее влияние на процесс резания и качество обработанной поверхности

Углы резца определяют положение элементов рабочей части относительно координатных плоскостей и друг друга. Эти углы называют углами резца в статике. Углы инструмента оказывают существенное влияние на процесс резания и качество обработки.

У токарного резца различают главные и вспомогательные углы, которые рассматривают, исходя из следующих условий: ось резца перпендикулярна к линии центров станка; вершина резца находится на линии центров станка; совершается главное движение резания.

Главный передний угол г измеряют в главной ceкущей плоскости между следом передней поверхности и следом плоскости, перпендикулярной к следу плоскости резания. Передний угол г оказывает большое влияние на процесс резания. С увеличением угла г уменьшается деформация срезаемого слоя, так как, инструмент легче врезается в материал, снижаются сила резания и расход мощности. Одновременно улучшаются условия схода стружки, а качество обработанной поверхности заготовки повышается. Чрезмерное увеличение угла г приводит к снижению прочности главной режущей кромки, увеличению износа вследствие выкрашивания, ухудшению условий теплоотвода от режущей кромки.

При обработке деталей из хрупких и твердых материалов для повышения стойкости резца следует назначать меньшие значения угла г, иногда даже отрицательные. При обработке деталей из мягких и вязких материалов передний угол увеличивают.

Главный задний угол б измеряют в главной секущей плоскости между следом плоскости резания и следом главной задней поверхности. Наличие угла б уменьшает трение между главной задней поверхностью инструмента и поверхностью резания заготовки, что уменьшает износ инструмента по главной задней поверхности.

Вспомогательный задний угол б1 измеряют во вспомогательной секущей плоскости между следом вспомогательной задней поверхности и следом плоскости, проходящей через вспомогательную режущую кромку перпендикулярно к основной плоскости: наличие угла б1 уменьшает трение между вспомогательной задней поверхностью инструмента и обработанной поверхностью заготовки.

Главный угол в плане ц - угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи показывает - значительное влияние на шероховатость обработанной поверхности. С уменьшением угла ц шероховатость обработанной поверхности снижается. Одновременно увеличивается активная рабочая длина главной режущей кромки. Сила и температура резания, приходящиеся на единицу длины кромки, уменьшаются, что снижает износ инструмента. С уменьшением угла ц возрастает сила резания, направленная перпендикулярно к оси заготовки и вызывающая ее повышенную деформацию. С уменьшением угла ц возможно возникновение вибраций в процессе резания, снижающих качество обработанной поверхности.

Вспомогательный угол в плане ц1 - угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением, обратным движению подачи. С уменьшением угла ц1 шероховатость обработанной поверхности снижается, увеличивается прочность вершины резца и снижается его износ.

Угол наклона главной режущей кромки л измеряют в плоскости, проходящей через главную режущую кромку резца перпендикулярно к основной плоскости, между главной режущей кромкой и линией, проведенной через вершину резца параллельно основной плоскости. С увеличением угла л качество обработанной поверхности ухудшается.

Углы г, б, ц и ц1 могут изменяться вследствие погрешности установки резца. Если при обтачивании цилиндрической поверхности вершину резца устанавливают выше линии центров, то угол г увеличится, а угол б уменьшится, а при установке вершины резца, ниже линии центров станка - наоборот. Если ось резца будет не перпендикулярна к линии центров станка, то это вызовет изменение углов ц и ц1.

В процессе резания углы г и б резца меняются. Это можно объяснить тем, что меняется положение плоскости резания в пространстве вследствие вращения заготовки и поступательного движения резца, так как фактической поверхностью резания, к которой касательна плоскость резания, будет винтовая поверхность. При работе с большими подачами, а также при нарезании резьбы изменение углов г и б будет существенным, что необходимо учитывать при изготовлении резцов. Углы г и б в процессе резания могут оказаться переменными, что имеет место при обработке сложных поверхностей типа кулачков, лопаток турбин и т. п.

Токарные резцы

По технологическому назначению различают резцы (рис. 6.20, а): проходные 1-3 для обтачивания наружных цилиндрических и конических поверхностей; подрезные 4 для обтачивания плоских торцовых поверхностей; расточные 5 и 6 для растачивания сквозных и глухих отверстий; отрезные 7 для разрезания заготовок; резьбовые для нарезания наружных 8 и внутренних резьб; фасонные круглые 9 и призматические 10 для обтачивания фасонных поверхностей; прорезные для обтачивания кольцевых канавок и др.

Токарные резцы.

По характеру обработки различают резцы черновые, получистовые и чистовые. По форме рабочей части резцы делят на прямые 1, отогнутые 2, оттянутые 7. По направлению подачи резцы подразделяют на правые и левые. Правые работают с подачей справа налево, левые - слева направо. По способу изготовления различают резцы целые, с приваренной встык рабочей частью, с приваренной или припаянной пластинкой инструментального материала, со сменными пластинками режущего материала.

Для высокопроизводительного точения с большими подачами используют резцы с дополнительной режущей кромкой. Длина дополнительной режущей кромки составляет 1, 1sпр. Резец устанавливают на станке так, чтобы режущая кромка была параллельна линии центров станка.

В промышленности применяют резцы с многогранными неперетачиваемыми твердосплавными пластинками (рис. 6.20, г). Когда одна из режущих кромок выходит из строя вследствие затупления, открепляют механический прижим пластинки и устанавливают в рабочее положение следующую кромку.

Приспособления для закрепления на токарных станках

Характер установки и закрепления заготовки, обрабатываемой на токарном станке, зависит от типа станка, вида обрабатываемой поверхности, характеристики заготовки (отношение длины заготовки к диметру), требуемой точности обработки.

На токарно-винторезных станках для закрепления заготовок используют трехкулачковые самоцентрирующие патроны (а). На корпусе 1 патрона расположены три радиальных паза, по которым перемещаются кулачки 2. Патроны применяют для закрепления заготовок при отношении их длины к диаметру l/d < 4. При отношении l/d = 4?10 заготовку устанавливают в центрах. Для установки заготовки в центрах ее необходимо зацентровать,

сделать центровые отверстия с торцов вала. Центровые отверстия делают специальными центровочными сверлами. Центры бывают упорные (б), срезанные (в), шариковые (г). Срезанные центры применяют при подрезании торцов заготовки, когда подрезной резец должен дойти до оси вращения заготовки. Шариковые центры используют при обтачивании конических поверхностей заготовки способом сдвига задней бабки в поперечном направлении, а обратные центры (д) - при обработке заготовок небольших диаметров. Вращающиеся центры (е) применяют при резании с большими сечениями срезаемого слоя металла, когда возникают большие силы резания, или при обработке на больших

Приспособления для закрепления заготовок на токарных станках;

скоростях резания.

При установке заготовки в центрах для передачи па нее крутящего момента от шпинделя станка используют поводковый патрон (ж) и хомутик (з). Поводковый патрон представляет собой корпус, навинчиваемый на шпиндель станка. На торце патрона запрессован цилиндрический палец, передающий момент на хомутик, который закрепляют на заготовке болтом.

При отношении l/d > 10 для уменьшения деформации заготовки от сил резания применяют люнеты. Подвижный открытый люнет (и) устанавливают на продольном суппорте станка, неподвижный закрытый люнет (к) закрепляют на станине. Силы резания воспринимают опоры люнетов, что повышает точность обработки.

Для установки заготовок типа втулок, колец и стаканов применяют конические оправки (л), когда заготовка удерживается на оправке силой трения на сопряженных поверхностях; цанговые оправки (м) с разжимными упругими элементами - цангами; упругие оправки с гидропластмассой, гофрированными втулками (и). На токарно-револьверных станках, полуавтоматах и автоматах для закрепления заготовок - прутков используют цанговые патроны.

Нарезание резьбы на токарно-винторезных станках выполняют резцами, метчиками и плашками.

Форма режущих кромок резцов определяется профилем и размерами поперечного сечения нарезаемых резьб. Резец устанавливают на станке по шаблону. Резьбу (а) нарезают с продольной подачей резца Snp. При нарезании резьбы продольный суппорт получает поступательное движение от ходового винта и раздвижной маточной гайки, смонтированной в фартуке станка. Это необходимо для того, чтобы резец получал равномерное поступательное движение, что обеспечивает постоянство шага нарезаемой резьбы.

Схемы нарезания однозаходной и многозаходной резьбы на токарно-винторезном станке

При наладке токарно-винторезного станка на нарезание резьбы заданного шага Sнр необходимо рассчитать числа зубьев сменных зубчатых колес гитары. За каждый оборот заготовки резец должен перемещаться вдоль ее оси на величину шага нарезаемой резьбы. Уравнение кинематического баланса движений имеет вид:

1об. шп iр iсм iк.п tх.в= Sн.р,

где iр - передаточное отношение реверсивной передачи коробки подач; iсм - передаточное отношение сменных зубчатых колес гитары; iк.п - передаточное отношение передач коробки подач; tх.в - шаг резьбы ходового Бинта.

На токарно-винторезных станках нарезают метрические, дюймовые, модульные и специальные резьбы. Нарезание многозаходных резьб на токарно-винторезном станке требует точного углового деления обрабатываемой заготовки при переходе от одной нитки нарезаемой резьбы к другой. Многозаходные резьбы нарезают следующими способами: поворотом заготовки на угол при использовании поводкового патрона с прорезями, в которые входит отогнутый конец хомутика, при повороте заготовки на угол винторезную цепь разрывают (выключают маточную гайку); с использованием градуированного патрона, который позволяет одну часть патрона вместе с заготовкой повернуть относительно другой части на требуемый угол (6); смещением резца на шаг резьбы с помощью ходового винта верхнего суппорта; с использованием нескольких резцов со смещением их относительно друг друга в осевом направлении на величину шага нарезаемой резьбы.

Тема № 11. Основы фрезерного дела. Фрезерование плоскости

Фрезерование является методом обработки заготовок, при котором непрерывное главное вращательное движение совершает режущий инструмент - фреза, а заготовка- поступательное движение подачи. Отличительная черта фрезерования - высокая производительность и разноплановая, с точки зрения геометрических форм поверхностей, обработка.

Конструкция фрезы - многолезвийного инструмента - предопределяет характер процесса резания - это прерывистость резания: каждый зуб фрезы находится в контакте с заготовкой только какую-то часть оборота. На рис. 17.1, а-д показаны схемы фрезерования. Направление вращения фрезы и направление подачи заготовки определяют метод обработки: встречное фрезерование (против подачи), в этом случае направления вращения фрезы 2 и перемещения заготовки 1 не совпадают (в); попутное фрезерование (по подаче), когда направления вращения фрезы и перемещения заготовки совпадают (а, д).

Рис.17.1 Схемы фрезерования: а, д- попутное; б- торцевое; в, г- встречное

При встречном фрезеровании зуб фрезы снимает стружку толщиной от нулевого до максимального значений, возрастает нагрузка на зуб. Действующая на заготовку сила стремится оторвать ее от стола, вырвать из зажимного приспособления. Вследствие этого в технологической системе возникают вибрации, отрицательно сказывающиеся на обработке. Возможное скольжение зуба по поверхности металла, упрочненного предыдущим зубом, приводит к повышенному износу фрезы. Попутное фрезерование более благоприятно. Зуб фрезы сначала снимает слой металла наибольшей толщины, таким образом нагрузка на зуб изменяется от максимального до нулевого значений. Возникающая сила прижимает заготовку к столу, вибрации минимальны, проскальзывания зубьев нет. Все это приводит к получению лучшей шероховатости поверхности и меньшему износу инструмента, несмотря на то, что он начинает обработку с загрязненной корки заготовки.

Торцевое фрезерование (рис. 17.1, б) еще более благоприятно, так как торцевая фреза лучше закреплена в шпинделе станка и обеспечивает более плавную работу за счет введения в действие большого числа зубьев.

Технология обработки фрезерованием

Отметим некоторые технологические требования к деталям машин, изготовленным на фрезерных станках. Фрезеруемые поверхности, лежащие в одной плоскости, располагают на одной высоте. Трудоемкой операцией является формообразование пазов, поэтому предусматривают их обработку пазовыми фрезами вместо менее производительных концевых. Поверхности детали должны располагаться так, чтобы выходящий после обработки одной из них режущий инструмент не повредил соседние.

Фрезами проводят черновую, получистовую, чистовую и тонкую обработки. Черновое фрезерование назначают для отливок и поковок, У которых припуск на обработку более 3 мм. После чернового фрезерования плоские поверхности имеют точность по прямолинейности 0,15-0,3 мм на 1 м длины и шероховатость Ra = 50-12,5 мкм. Получистовое фрезерование, направленное на уменьшение погрешностей геометрических форм и пространственных отклонений, обеспечивает отклонения от прямолинейности 0,1-0,2 мм на 1 м длины и Ra = 10-1,25 мкм. Тонкая обработка осуществляется торцевыми фрезами. Отклонение 0,02-0,04 на 1 м длины и Ra = 2,5-0,4 мкм - таков результат тонкого фрезерования.

При выборе режима резания учитывают необходимость получения заданных точности и шероховатости поверхности; припуск под обработку и ширину фрезерования выбирают постоянными. Затем находят подачи 8, - подача на зуб фрезы, мм/зуб.; 80 - подача на оборот, мм/об., или 8м - минутная подача, мм/мин. скоростью резания при фрезеровании является окружная скорость вращения фрезы в м/мин.

Узлы вертикально-фрезерного станка (модель 6Т12, 2005г.в.): 1-основание станка;- 2- станина; 3- направляющие станины; 4- электродвигатель (вращение шпинделя, мощность 7,5 кВт); 5- коробка скоростей; б- головка шпинделя; 7- электродвигатель закрепления инструмента; 8- шомпол; 9- шпиндель; 10- фреза торцевая; I I- заготовка; 12- стол; 13- салазки стола; 14-кон-соль (с пультом управления передним); 15- коробка подач; 16- -емкость для масла; 17- винт опорный.

В основу классификации фрез заложены технологические (обработка плоскостей, пазов, фасонных поверхностей, зубчатых колес и резьб и т.д.) и конструктивные (расположение зубьев на исходном цилиндре, конструкция зубьев, направление зуба и т. д.) признаки.



Рис.17.3 Основные виды фрез.

На рис. 17.3, а-ф по казаны основные виды фрез и схемы обработок.

Горизонтальные плоскости (а, б) обрабатывают цилиндрическими (шириной до 120 мм) и торцовыми фрезами. Вертикальные плоскости фрезеруют торцовыми (в) и концевыми фрезами (г). Наклонные плоскости и скосы фрезеруют торцовыми (д), концевыми (е) и угловыми (ж) фрезами. Комбинированные поверхности обрабатывают комбинированными фрезами (з). Для формования пазов и уступов применяют дисковые (и), фасонные (л), угловые (м) и концевые (к) фрезы. Открытые пазы типа "ласточкин хвост" и Т-образные обрабатывают следующим образом: сначала прорезается паз прямоугольного профиля концевой фрезой, а затем он обрабатывается концевой одноугловой (н) или для Т-образных пазов (о) фрезами. Шпоночные пазы фрезеруют концевыми (п), шпоночными(р) или дисковыми (с) фрезами. Фасонные поверхности обрабатываются фасонными фрезами (т) на горизонтально- или вертикально-фрезерных станках. Обрабатываются они также и на копировально-фрезерных станках (у). Одновременная обработка различных плоскостей концевой и торцевыми фрезами на продольно-фрезерном станке показана на схеме (ф).

Элементы и геометрия цилиндрической и торцовой фрез

Элементами цилиндрической фрезы (рис. 17.4, а) являются корпус 6 и режущие зубья 7. Каждый зуб имеет переднюю 1 и заднюю 4 поверхности, режущую кромку 2, ленточку 3 и спинку зуба 5.

Геометрические параметры цилиндрической фрезы с винтовым зубом характеризуются тремя углами: передним углом, который измеряется в главной секущей плоскости; главным задним углом в той же плоскости; углом наклона винтовой линии. Винтовые зубья обеспечивают более спокойную работу фрезы, так как зуб фрезы входит в контакт с заготовкой и выходит из него постепенно. Стандартные фрезы имеют следующие значения углов: г = 15о, б = 16о и щ= 30-40о.

Торцовая фреза (рис. 17.4, б) состоит из следующих элементов: корпуса 1 и отдельных резцов-ножей 2. Каждый режущий зуб характеризуется элементами, аналогичными элементам проходного токарного резца.

К геометрическим параметрам резца-ножа торцовой фрезы относятся главный угол в плане ц1, вспомогательный угол в плане ц и угол переходной кромки в плане цо. Передний угол в точке х находится в плоскости А-А, проходящей перпендикулярно проекции главной режущей кромки. Главный задний угол лежит в той же плоскости.

Рис. 17.4. Элементы и геометрия фрез: а- цилиндрических; б- торцовых; в-червячных

Заготовки на фрезерных станках устанавливают с помощью универсальных и специальных приспособлений. Последние создаются для заготовок, обрабатываемых в больших количествах.

Принадлежностью фрезерных станков является делительная головка, предназначенная для разделения окружности заготовки на равные или неравные части, нарезания винтовых поверхностей ной крутизны и обработки кулачков. Для закрепления заготовок на фрезерных станках применяют универсальные и специальные приспособления. К универсальным приспособлениям относятся прихваты, угольники, призмы, машинные тиски.

Делительная головка (рис. 6.60, а, б) состоит из корпуса 1, делительного лимба 5, поворотного барабана 2 и шпинделя 4 с центром. В корпусе на шпинделе жестко закреплено червячное зубчатое колесо (обычно с числом зубьев 40), находящееся в зацеплении с однозаходным червяком. Вращение шпинделю сообщают рукояткой 6. Попорот рукоятки 6 и соответственно заготовки на требуемый угол осуществляется с помощью лимба 5. Для удобства отсчета используют раздвижной сектор 7. На шпинделе 4 закреплен лимб 3 для непосредственного деления заготовки на части.

Универсальные делительные головки позволяют осуществлять деление непосредственным, простым и дифференциальным способами.

Рис. 6.60. Универсальная делительная головка, настроенная на дифференциальное деление: 1- корпус, 2-поворотный барабан, 3- лимб, 4- шпиндель, 5- делительный лимб, 6- рукоятка, 7- раздвижной сектор.

Закрепление заготовок прихватом на столе фрезерного станка: 1- стол станка; 2- заготовка; 3- фреза торцевая; 4- прихват; 5- шайба; 6- гайка; 7-болт; 8- опора прихвата; 9- головка болта.



Безопасное закрепление заготовки в тисках на столе фрезерного станка: 1- стол станка: 2- основание тисков; 3- гайка; 4- болт; 5- подкладка; 6-губки тисков; 7- заготовка; Н- минимальная безопасная высота заготовки над губками тисков.

Тема № 12. Основы электродуговой сварки. Регулировка силы сварочного тока, зажигание и держание дуги. Выполнение сварного стыкового соединения

Сваркой называется технологический процесс получения неразъемных соединений различных материалов. Сварку применяют для соединения однородных и разнородных металлов и сплавов, металлов с некоторыми неметаллическими материалами (керамикой, графитом, карборундом, стеклом и др.), а также пластмасс.

Сварка является экономически выгодным высокопроизводительным и в значительной степени механизированным технологическим процессом. Сварку широко применяют практически во всех отраслях машиностроения и строительной промышленности. Сварку как один из основных технологических процессов используют в судостроении при изготовлении цельносварных корпусов судов; при строительстве домн; резервуаров для хранения жидкости и газов; нефте- и газопроводов; в транспортном машиностроении; при изготовлении цистерн; цельнометаллических вагонов; в энергомашиностроении при производстве котлов, паровых и гидравлических турбин и многих других машин и конструкций и деталей машин. Встречаются также комбинированные, конструкции включающие литые, кованые и штампованные элементы, соединенные сваркой; такая замена является экономически целесообразной, особенно, если конструкция имеет сложную геометрическую форму. Применение сварки в единичном и мелкосерийном производстве приводит к экономии металла, сокращению трудоемкости, снижению себестоимости и улучшению условий труда.

Схема поста для ручной электродуговой сварки на постоянном токе обратной полярности: 1- источник постоянного тока (выпрямитель); 2- шины сварочные токопроводящие; 3- реостат балластный; 4- рукоятки установки величины тока; 5- электрододержатель; 6- электрод; 7- деталь; стол; 9 - подставка-вешалка; 10-пенал для электродов; 11-заземление; 12-вентиляция вытяжная; 13- освещение местное (36В).

Основные виды сварных соединений и металлургические процессы

При изготовлении сварных конструкций широко применяют следующие типы сварных соединений: стыковое, тавровое, угловое и нахлесточное (рис. 9.5).

Стыковые соединения имеют преимущества перед другими типами по прочности и технико-экономическим показателям.

Шов, соединяющий элементы стыкового соединения, называют стыковым, а таврового и нахлесточного - угловым или валиковым. В зависимости от числа проходов (слоев), необходимых для получения расчетного сечения шва, различают однопроходный (однослойный) и многопроходный (многослойный) стыковой и угловой швы. Шов, соединяющий заготовки по всей их ширине, называют сплошным, шов, где сваренные участки чередуются с несваренными, называют прерывистым.

Рис. 9.5. Типы сварных соединений: а - стыковые: 1 - отбортовочное, 2 - без разделки кромок, 3 - V-образная разделка кромок, 4 - Х-образная разделка кромок, 5 - U - образная разделка кромок односторонняя, б - U - образная двусторонняя; б - нахлесточные: 1 - с односторонним лобовым швом, 2 - прорезное с односторонним лобовым и фланговым швами, 3 - заклепочное; в - тавровые: 1 - с односторонним фланговым швом, 2 - то же, с односторонней разделкой кромки, 3 - с двусторонним фланговым швом и двусторонней разделкой кромок; г - угловые: 1 - с односторонним фланговым швом, 2 - то же, с двусторонними фланговыми швами, 3 - с V-образной разделкой кромок.

Перед сваркой элементы конструкций подвергают соответствующей подготовке. Виды подготовки зависят от материала конструкции, его толщины, способа сварки, а также технологических особенностей свариваемого изделия. Основными видами подготовки кромок являются угол раскрытия, величина притупления и зазор. Угол раскрытия и зазор необходимы для обеспечения про вара всего сечения, а притупление предотвращает сквозное проплавление (прожог). Подготовка кромок осуществляется на металлорежущих станках или на газорежущих машинах (кислородная, плазменная, ядерная). Конструктивные элементы подготовки кромок изделия для ручной электродуговой сварки регламентируются ГОСТом. Наиболее распространенные виды подготовки кромок при ручной электродуговой сварке приведены на рис. 9.5.

Сварные соединения по прочности должны быть такие же, как и основной металл, при всех температурах эксплуатации и при всех видах нагрузок (статических, ударных и вибрационных). Конструкции, в которых сварные соединения равнопрочны основному металлу, являются наиболее рациональными.

При сварке плавлением в результате специфических особенностей процесса (кратковременности, высоких температур и быстрого охлаждения) кроме сварного шва, образуются также зоны термического влияния. Рассмотрим их строение на примере малоуглеродистой стали (рис. 9.6). Сам шов - наплавленный металл и зоны неполного расплавления - имеет дендритное строение, характерное для литого металла. В связи с высокой скоростью охлаждения в зернах участка 2 может про изойти закалка (образуется глубоигольчатая видманштетова структура). Металл этого участка обладает повышенной хрупкостью и низкими механическими свойствами. Кроме того, в зону термического влияния входят участки с мелкозернистой нормализованной структурой 3; неполной перекристаллизацией 4 (температура нагрева лежит между Ас1 Ас3); с рекристаллизованным зерном 5 и зона синеломкости 6 (при температуре 200-500 ос происходит процесс старения - закрепление атомами внедрения дислокаций, вызывающее уменьшение их подвижности и повышение хрупкости).

Принципиальная схема регулирования величины тока балластным реостатом типа РБ-302 при ручной электродуговой сварке постоянным током обратной полярности:

1- указатели величины тока при включении элемента; 2-рукоятки включения или отключения элемента омического сопротивления; 3-элементы омического сопротивления; 4- контакт с источником питания; 5-контакт с электрододержателем

Электрододержатель вилочный: 1- стержень электрода; 2- обмазка электрода; 3- вилка проволочная; 4- рукоятка (резиновая); 5- провод медный отожженный; 6- кабель сварочный.

Размещено на Allbest.ru

...