Назначение фартука токарного станка. Главные движения: скорость резания и подача при токарной обработке

И снова здравствуйте! Сегодня тема моего поста главные движения при токарной обработке такие как скорость резания и подача. Эти две составляющие режимов резания являются основополагающие при токарной обработке металла и других материалов.

Главное движение или скорость резания.

Если мы посмотрим на рисунок который приведен выше то увидим, что главное движение при станке совершает именно заготовка. Она может вращаться как по часовой стрелке так и против. В основном как видим вращение направленно на резец, так как это обеспечивает срезание поверхностного слоя с заготовки и образования стружки.

Вращение заготовке придает шпиндель токарного станка и диапозон оборотов шпинделя (n) достаточно большой и может регулироваться в зависимости от диаметра детали ее материала и применяемого режущего инструмента. При точении в основном это

Скорость резания при токарной обработке расчитывается по формуле:

V — это само главное движение именуемое скорость резани.

П — это постоянная константа которая равняется 3,14

D — диаметр обрабатываемой детали (заготовки).

n — число оборотов шпинделя станка и зажатой в нем детали.

Движение подачи при токарной обработке.

Про движение подачи вы наверное уже поняли. ДА это перемещение режущего инструмента который закреплен в резцедержателе (для данного эскиза). Крепление резцов может быть и другим, но об этом позже 🙂 . Для осуществления подачи на токарном станке используется специальная кинематическая схема шестерен. Если это простое точение то тут не важна синхронизация вращения обрабатываемой заготовки и режущего инструмента, но если вы решите нарезать резьбу то тут все будет по другому. Об этом поговорим в следующих статьях. Если не хотите пропустить их то подписывайтесь на обновления моего блога .

Формулы для расчета движения подачи на токарном станке выглядит по разному,ведь это может быть как подача на оборот так и минутная подача.

Подача на оборот — это расстояние которое проходит режущий инструмент в нашем случае резец за один оборот обрабатываемой детали. В зависимости от вида обработки определение может быть другим. Например при — это расстояние на которое перемещается заготовка относительно фрезы за один ее оборот.

Минутная подача — это расстояние которое проходит резец за одну минуту (что и логично из названия).

Скорость резания и подача. Заключение.

И так можно подвести итог. Сегодня мы с вами узнали про главные движения при токарной обработке такие как скорость резания и подача. Я не ставлю своей целью загрузить вас массой формул и тягомотных определений их вы можете найти в различных книгах про машиностроение и резание металлов, я хочу вам разъяснить основные понятия человеческим и понятным языком. Думаю у нас все получится 🙂 .

На сегодня все. До скорой встречи друзья!

Прежде чем приступить к наладке токарного станка, необходимо осуществить его подготовку к работе в соответствии с инструкцией. Перед началом работы токарь должен убедиться в том, что станок выполняет все команды и перемещения салазок суппорта (вручную и автоматически) осуществляются плавно, без скачков, рывков и заеданий. Вначале нужно проверить надежность крепления патрона на шпинделе станка, затем на холостом ходу проверить выполнение станком команд по пуску и остановке электродвигателя, включению и выключению вращения шпинделя, включению и выключению механических подач суппорта.

Убедившись в исправности станка, приступают к его наладке.

Наладку рассмотрим на примере наиболее универсального станка токарной группы - токарно-винторезного с ручным управлением (см. рис. 4.2).

Настройка режимов резания состоит в кинематической подготовке станка к обработке заготовки в соответствии с выбранным или заданным режимом резания. Для этого настраивают кинематические цепи станка, устанавливая в должные положения органы управления скоростями главного движения и подачи. Нередко предварительно рассчитывают необходимые передаточные отношения настраиваемых цепей, затем устанавливают эти отношения с помощью рукояток коробки скоростей и коробки подач, переключением частоты вращения регулируемого электродвигателя, установкой соответствующих зубчатых колес, сменных кулачков, копиров и т.д.

Настройка скоростной цепи современных токарно-винторезных станков не требует каких-либо расчетов и состоит в переключении рукояток коробки скоростей в положения, соответствующие заданной частоте вращения шпинделя. Для сокращения времени переключения на станках имеются таблицы, указывающие, какое положение рукояток соответствует определенному значению частоты вращения. При бесступенчатом регулировании частота вращения шпинделя указывается стрелочным прибором.

Движение подачи при токарной обработке сообщается ходовым валиком каретке суппорта или его поперечным салазкам. Требуемую подачу на один оборот шпинделя устанавливают переключением рукояток без каких-либо расчетов. Значения возможных подач для облегчения процесса переключения предварительно вычислены и оформлены в виде таблиц, приведенных в паспорте станка.

При нарезании резьб используют оба органа настройки - коробку подач и гитару сменных колес, которую перестраивают только при изменении вида нарезаемых резьб. Необходимые для этого сменные колеса поставляются со станком. Переключение блоков зубчатых колес в коробке подач и смена шестерен гитары обеспечивают настройку станка на нарезание большинства стандартных резьб. Перечень стандартных резьб приведен в паспортах соответствующих моделей токарных станков.

Винторезная цепь токарно-винторезного станка схематически изображена на рис. 9.1. В отдельных моделях станков в цепи подач могут быть также передачи с постоянным общим передаточным числом (на рис. не показаны).

Рис. 9.1. Винторезная цепь токарно-винторезного станка:
1 - ходовой винт; 2 - коробка подач; 3 - гитара сменных зубчатых колес; 4 - звено увеличения шага; Р х.в - шаг ходового винта; Р - шаг нарезаемой резьбы; D r - направление движения резания; D s - направление движения подачи; i к,i у.ш, и i г - передаточные числа коробки подач, звена увеличения шага и гитары сменных зубчатых колес

Органы настройки винторезной цепи рассчитывают и настраивают таким образом, чтобы продольное перемещение суппорта на один оборот шпинделя в точности соответствовало шагу 1 Р нарезаемой резьбы.

Общее передаточное число указанной винторезной цепи

i" = i" г i" к i" у.ш

где i" г, i" к и i" у.ш - передаточные числа соответственно гитары сменных зубчатых колес, коробки подач и звена увеличения шага.

Для настройки станка используют следующую зависимость:

Шаг нарезаемой резьбы Р и шаг ходового винта со значением P х.в должны быть указаны в одинаковых единицах измерения.

Установку и закрепление режущего инструмента на станках производят с помощью разнообразных устройств (державок, оправок, резцовых блоков), которые относятся к вспомогательному инструменту и в большинстве случаев являются нормализованными.

Следующим элементом наладки является выбор и установка резца в резцедержателе по высоте оси центров станка (рис. 9.2). Для этого резцедержатель подводят к центру задней бабки, вершину головки резца устанавливают так, чтобы вылет резца не превышал 1... 1,5 высоты его державки, определяют взаимное положение вершины головки резца и центра станка и совмещают их по высоте введением подкладок под державку резца. Подкладки должны иметь параллельные и хорошо обработанные поверхности, не должны по длине и ширине выходить за пределы опорной поверхности резцедержателя. Число подкладок должно быть не более двух.

Рис. 9.2. Установка резца в резцедержателе по оси центров станка

Зажимные приспособления . В зависимости от того, как должна устанавливаться и закрепляться заготовка на станке - в центрах, в патроне и т.д., - выбирают приспособления (см. гл. 4).

Например, при установке на шпиндель станка трехкулачкового самоцентрирующего патрона (см. рис. 4.11) сначала протирают обтирочным материалом, слегка смоченным в керосине, резьбу или конический конец и коническое отверстие шпинделя. Затем прочищают внутреннюю резьбу или коническое отверстие переходного фланца патрона. В коническое отверстие шпинделя резким движением вставляют направляющую оправку (рис. 9.3, а); берут патрон двумя руками (рис. 9.3, б) и осторожно надевают его на направляющую оправку. Далее, перемещая патрон влево и вращая его, совмещают первые нитки резьбы шпинделя и патрона.

Рис. 9.3. Установка и снятие трехкулачкового патрона:
а - установка оправки; б - установка трехкулачкового патрона на шпиндель; в - закрепление патрона; г - закрепление заготовки; д - освобождение патрона

Затем, поддерживая патрон левой рукой снизу и одновременно вращая его правой рукой, доворачивают патрон до отказа. Ключом, вставленным в одно из квадратных отверстий патрона, слегка отводят его на себя и резко (с усилием) поворачивают от себя до отказа (рис. 9.3, в). Во избежание самоотвинчивания патрона зубья стопорных сухарей вставляют в пазы шпинделя и прочно крепят их винтами; удаляют направляющую оправку, выталкивая ее (легким ударом) латунным прутком через отверстие в шпинделе.

Для установки заготовки в трехкулачковый самоцентрирующий патрон левой рукой разводят кулачки патрона ключом (рис. 9.3, г) настолько, чтобы между кулачками прошла заготовка; правой рукой вводят заготовку между кулачками и сначала зажимают левой рукой, а затем, вращая ключ двумя руками, окончательно закрепляют заготовку в патроне.

Если обработку производят в центрах, то для снятия патрона (рис. 9.3, д) вначале разводят кулачки патрона и в отверстии шпинделя закрепляют оправку; затем снимают стопорные сухари и, вставив ключ в гнездо патрона, резко поворачивают патрон на себя, а потом, поддерживая патрон левой рукой и перехватывая правой, осторожно свинчивают патрон на оправку и снимают со станка.

После удаления оправки тщательно протирают коническое отверстие шпинделя и конический хвостовик центра. Затем правой рукой вводят центр (хвостовиком) в отверстие шпинделя и резким движением вставляют его до отказа (рис. 9.4, а). Включают вращение шпинделя и проверяют центр на радиальное биение. Если центр вращается с биением, то его выбивают латунным прутком и снова вставляют в отверстие шпинделя, повернув на 30...45° вокруг оси. Затем левой рукой вставляют центр в пиноль задней бабки.

Рис. 9.4. Установка центра и поводкового патрона:
а - ввод правой рукой центра в отверстие шпинделя до отказа; б - установка поводкового патрона

Для проверки соосности центров заднюю бабку подводят влево так, чтобы расстояние между вершинами центров было не более 0,5 мм; закрепляют пиноль и проверяют (на глаз) совпадение вершин в горизонтальной плоскости. Если вершины центров не совпадают, то добиваются их соосности смещением задней бабки. После этого производят установку поводкового патрона (рис. 9.4, б), используя те же приемы, что и при установке трехкулачкового патрона.

Контрольные вопросы

Как настраивают режимы резания на токарно-винторезном станке?
Как производят наладку режущего инструмента при токарной обработке?
Расскажите о приемах наладки трехкулачкового патрона.

1 При нарезании многозаходных резьб цепь настраивается на ход резьбы, который равен произведению шага резьбы на число ее заходов.

В фартуке расположены механизмы, преобразующие вращательное движение ходового винта и ходового вала в поступательное перемещение суппорта.

Кинематическая схема фартука

Рис. 241. Кинематическая схема фартука токарно-винторезного станка 1А62

Падающий червяк вращает червячное колесо z = 30, сидящее на валу VII. По шлицевой части этого вала можно перемещать зубчатое колесо z = 24, сцепляя его либо с колесом z = 50 вала VI для получения механической продольной подачи, либо с колесом 2 = 65 вала VIII для получения механической поперечной подачи.

При сцеплении зубчатого колеса z = 24 с колесом z = 50 вращается также колесо 2 = 23. От него получают вращение колеса z = 69 и z= 12, сидящие на валу V. Зубчатое колесо 2= 12 катится по рейке, прикрепленной к станине, и сообщает таким образом механическую продольную подачу суппорту.

В продольном направлении суппорт можно перемещать также вручную, вращая маховичок, сидящий на конце вала IV. Этот маховичок через колеса z = 15 и z = 69 вращает вал V с реечным колесом z = 12.

Если сцепить колесо 2 = 24, сидящее на шлицевом валу VII, с колесом 2 = 65 на валу VIII начнет вращаться колесо 2 = 20 и винт IX поперечной подачи, в результате чего суппорт получит механическую поперечную подачу.

Можно осуществлять поперечную подачу суппорта также вручную, вращая рукоятку, закрепленную на конце винта IX. В этом случае предварительно выводят из зацепления колеса z = 65 и z = 24.

Чтобы включить продольную подачу при нарезании резьбы, нужно замкнуть разъемную гайку на ходовом винте I и при его вращении эта гайка вместе с фартуком будет перемещаться вдоль оси станка.

Особенность устройства фартука в станке 1А62 состоит в том, что его четырехзаходный червяк автоматически выключается, когда чрезмерно возрастает сопротивление движению суппорта, например, в момент его соприкосновения с продольным или поперечным упорами, вследствие внезапной перегрузки резца, от случайных препятствий и др. Это устройство называется падающим червяком, потому что при перегрузке червяк расцепляется (выпадает из зубьев червячного колеса) и дальнейшее перемещение суппорта прекращается.

Устройство падающего червяка показано на рис 242. Червяк 2 свободно сидит на валу 9, который при помощи шарнирной муфты 1 соединен с валом III (см. рис. 241). На конце червяка находится левая половина 3 кулачковой муфты, которая сцепляется с правой ее половиной 5 скошенными торцовыми кулачками. Правая половина муфты может перемещаться по шлицам вала 9. Пружина 7 прижимает правую половину муфты к левой половине, благодаря чему червяк 2 приводится в движение от вращающегося вала 9 и правой половины 5 муфты.

Рис. 242. Падающий червяк

Когда суппорт встречает какое-либо препятствие на своем пути, нагрузка на червячное колесо 2 = 30 сильно возрастает. В соответствии с этим будет возрастать сопротивление вращению червяка 2. Когда это сопротивление выйдет за пределы допустимого, правая половина кулачковой муфты 5, продолжающая вращаться, начнет поворачиваться относительно левой половины 3. При этом она отходит вправо, сжимая пружину 7 (см. рис. 242, б). Перемещаясь вправо, муфта 5 отодвинет кронштейн 8, который при помощи планки 6 поддерживает червяк в зацеплении с червячным колесом 2 = 30 (рис. 242, а). При отодвигании кронштейна 8 вправо (рис. 242, б) червяк, не поддерживаемый больше планкой 6, под действием собственного веса падает вниз, выходит из зацепления с червячным колесом, и подача прекращается.

Для включения червяка пользуются рукояткой 4, при помощи которой поднимается кронштейн 8 вместе с ним и планка 6.

Блокировка

Для предупреждения неправильных включений,

которые могут привести к поломке станка, инструмента или ранению рабочего, в механизмах токарно-винторезных станков обычно имеются блокировочные устройства. Например, нельзя включать механизм подачи, приводимый в действие от ходового вала, и одновременно соединять на ходовом винте половины разъемной гайки, так как это может привести к поломке станка; нельзя также одновременно включать продольную и поперечную подачи суппорта.

Конструкция блокировочных устройств токарно-винторезных станков весьма разнообразна. На рис. 243 показана схема механической блокировки подач в фартуке токарно-винторезного станка 1А62. Механизм блокировки устроен следующим образом. Рукоятка А, закрепленная на винте 1 с большим шагом резьбы, служит для перемещения гайки В с вилкой Б. Эта вилка, передвигая зубчатое колесо z = 24 вдоль вала VII (см. рис. 241), сцепляет ее либо с колесом z = 50 при включении продольной подачи, либо с колесом z=65 вала VIII при включении поперечной подачи.

При среднем положении колеса z = 24, как показано на рис. 245, ни продольная, ни поперечная подачи не включаются. В этом случае гайка В находится в таком положении, при котором выступ втулки Г свободно проходит через прорезь гайки В

и, таким образом, вал 2 можно вращать в любом направлении. Вращением вала 2 с помощью рукоятки Д производится включение и выключение разъемной гайки. При выключенной подаче от ходового вала можно, вращая рукояткой Д вал 2, включать и выключать замок разъемной гайки. При запертом замке выступ втулки Г входит в вырез гайки В и не позволяет

Рис. 243. Блокировочный механизм токарно-винторезного станка 1А62

перемещать ее ни в ту, ни в другую сторону, т. е. не включать подачу от ходового вала. При открытом замке выступ втулки Г выходит из выреза гайки В и позволяет, перемещая ее, включать подачу от ходового вала. При этом выступы сместившейся гайки В не позволяют повернуть рукоятку Д влево и замкнуть замок ходового винта.