Wabashpress.ru

Техника Гидропрессы
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Токарные инструменты

Токарные инструменты

Деревянные заготовки обрабатываются на токарных станках резцами с прямолинейными или криволинейными лезвиями. Резцы предназначаются для черновой и чистовой обработки как наружных, так и внутренних поверхностей заготовок тел вращения (цилиндрических, конических и фасонных).

При ручной обработке древесины точением, т. е. в том случае, когда используют подручник как упор для режущего инструмента, применяют специальные токарные резцы типа стамесок, вставленные в деревянные рукоятки (рис. 78), чтобы удобнее было их держать обеими руками при точении. Рукоятки обычно вытачивают из березы, бука или дуба и покрывают шеллачным лаком; длина их 150—220 мм, диаметр 30—35 мм.

ручные токарные резцы

Рис. 78. Ручные токарные резцы:

Резцы для ручной обработки изготовляют, как и стамески, из инструментальной углеродистой стали У8 или хромистой стали (до 0,8% хрома) и различают по форме и размерам: полукруглые предназначаются для предварительной черновой обточки, плоские — для чистовой. Резцы имеют ширину от 4 до 40 мм и длину рабочей части 150—200 мм. Угол заострения составляет: у полукруглых 30—35°, у плоских 25—30° (чем тверже древесина, тем больше угол).

Для получения в обрабатываемой заготовке какого-либо углубления или выступов криволинейной формы применяют резцы с фасонными (фигурными) лезвиями.

Черновое обтачивание производится при подаче резца до 2—3 мм (при подаче суппортом — 2—5 мм/об) и глубине обтачивания до 2—4 мм; чистовое обтачивание —при подаче 0,5—1,5 мм и глубине обтачивания до 0,5—2 мм.

Рекомендуемые скорости резания при обработке древесины на токарных станках: для мягких пород — 10—13 м/с, для пород средней твердости — 5—7 м/с.

Скорость резания может быть определена как средняя окружность вращающейся в центрах заготовки по формуле:
σ = пdcpn м/с,
где dcp — средний диаметр между начальным размером заготовки и конечным, м; n — частота вращения заготовки, об/с.

станочные токарные резцы

Рис. 79. Станочные токарные резцы:

При механической обработке применяют резцы, подобные резцам для металлообработки (рис. 79), закрепляемые в специальном зажимном устройстве суппорта токарного станка. Резцы изготовляют из обычной инструментальной стали марок У8А и У9А, твердость которой после закалки должна быть HRC 59—61 (по Роквеллу).

ручное точение в центрах

Рис. 80. Ручное точение в центрах:

По конструкции режущих кромок резцы делятся на обдирные — для грубой обточки; проходные — для чистовой обточки; прорезные — для получения соответствующей выточки (используют также для подрезки и отрезки обрабатываемой заготовки); подрезные (косые правые и левые) — для подрезания прямоугольных уступов и торцовых поверхностей.

Прорезные и подрезные резцы могут быть закругленными для получения галтельных выточек.

Обработка заготовок на станках токарной группы

Помощь студентам

Технологический метод формообразования поверхностей заготовок точением характеризуется двумя рабочими движениями: главное рабочее движение обеспечивается вращательным движением заготовки (скорость резания V) и движение подачи поступательным движением режущего инструмента – резца (движение подачи).

Движение подачи осуществляется параллельно оси вращения заготовки – продольная Sпр, перпендикулярно к оси вращения заготовки – Sпопер, под углом к оси вращения заготовки – Sу (наклон).

Читайте так же:
Содержание драгметаллов в потенциометрах

Разновидности течения

  1. Обтачивание – обработка наружных поверхностей проходным резцом;
  2. растачивание – обработка внутренних поверхностей;
  3. подрезание – обработка плоских (торцовых) поверхностей;
  4. резка – разделение заготовки на части или отрезка готовой детали от заготовки – пруткового проката.

Станки токарной группы являются самыми широко применяемыми на машиностроительных заводах и в народном хозяйстве, в частности и в механических мастерских при ремонте, реконструкции и модернизации нефтегазопромыслового оборудования.

Точение – операция обработки тел вращения, винтовых и спиральных поверхностей резанием при помощи режущего инструмента на станках токарной группы. В станках токарной группы главное движение – движение вращения заготовки, движение подачи – движение инструмента (резца).

Основные операции, выполняемые на токарных станках – обтачивание наружных цилиндрических, конических и фасонных поверхностей и галтелей; подрезание торцов; протачивание канавок; растачивание внутренних цилиндрических поверхностей; обрезание; сверление; зенкерование; зенкование; развертывание отверстий и нарезание резьбы.

Главным принципом классификации резцов является их технологическое назначение. Различают резцы проходные – для обтачивания наружных цилиндрических и конических поверхностей; расточные – проходные и упорные – для растачивания глухих и сквозных отверстий; отрезные – для отрезания заготовок; резьбовые – для нарезания наружных и внутренних резьб; фасонные – для обработки фасонных поверхностей; прорезные – для протачивания кольцевых канавок и галтельные – для обтачивания переходных поверхностей между ступенями валов по радиусу.

Характер обработки

По характеру обработки резцы классифицируют на черновые, получистовые и чистовые. По расположению режущей кромки резцы подразделяют на левые и правые. Правые перемещаются от задней бабки к передней, левые – от передней к задней. По форме режущей части – прямые и отогнутые. По конструкции – целые, с приваренной или припаянной пластиной, со сменными пластинами.

Помимо резцов, на токарных станках для обработки отверстий применяют сверла, зенкеры, развертки, метчики, плашки, которые закрепляются в задней бабке.

К основным приспособлениям, применяемым на токарных станках, относят: трехкулачковый самоцентрирующийся патрон – для закрепления заготовок; цанговый патрон – для закрепления заготовок (прутковый прокат) в автоматах и полуавтоматах; конические оправки, цанговые оправки, упругие оправки с гидропластмассой или с тарельчатыми пружинами – для обработки заготовок типа втулок, колец и стаканов.

Существуют токарные станки разных видов, типов и размеров. К станкам токарной группы можно отнести: токарные, токарновинторезные, карусельные, многорезцовые, токарноревольверные, токарные автоматы, полуавтоматы и др. Токарновинторезный станок (рисунок 4.4) является универсальным, так как применяется для выполнения самых разнообразных токарных работ. Наиболее распространены токарновинторезные станки, на которых обрабатываются всевозможные поверхности вращения, отверстия и резьбы.

Заготовка на станке устанавливается в центрах или закрепляется на шпинделе в патроне и приводится во вращение. В резцедержателе суппорта закрепляются резцы, а в конус пиноли задней бабки вставляются инструменты для обработки отверстий – сверла, зенкеры, развертки.

Читайте так же:
Чертежи для токарной обработки

Рисунок 4.4 – Схема универсального токарно-винторезного станка:

1 – передняя бабка; 2 – планшайба; 3 – деталь (вал); 4 – резцедержатель;
5 – резец; 6 – суппорт; 7 – задняя бабка; 8 – делительная головка;
9 – поперечная подача; 10 – токарный хомутик

На них обтачивают и растачивают цилиндрические, конические и фасонные поверхности, производят подрезку торцов. Многорезцовые токарные станки позволяют обрабатывать детали, например ступенчатые валы или диски, одновременно несколькими резцами. Большое распространение они получили в массовом производстве. Револьверные станки используются главным образом для обработки некрупных деталей сложной конфигурации.

Токарные автоматы – станки, на которых установка и закрепление заготовок, основные вспомогательные движения автоматизированы. Рабочий ведет лишь наблюдение за их работой, периодически загружает станок заготовками и контролирует размеры. Полуавтоматы – станки, у которых все движения автоматизированы. Заготовки на них устанавливает и снимает рабочий.

Режущий инструмент применяемый при токарной обработке

Инструменты для токарных работ

Для токарных работ применяются резцы (стамески) различной формы, насаженные на удлиненные ручки. При работе с кареткой используются резцы без ручек.

Обдирочный резец — рейер

Рейер — стамеска полукруглой формы, применяемая при черновой токарной обработке древесины. Благодаря желобчатой форме лезвие снимает достаточный по толщине слой древесины. Ширина лезвия — 4…30, длина — до 300 мм. Затачивают рейер в полуовал с выпуклой стороны; угол скоса лезвия — 25…30°. После обработки заготовки полукруглой стамеской ее поверхность будет шероховатой. Кроме черновой обработки рейер использют для точения вогнутых форм и выборки внутрений полости при лобовом точении.

Отделочный резец — мейсель

Мейсель — нож-стамеска, заточенный с двух сторон под углом, применяется при чистовой токарной обработке древесины. Мейсели используют для устранения шероховатости и выравнивания поверхности изделия. Стамеска представляет собой нож-косяк, заточенный с двух сторон под углом 20…25°. Угол среза лезвия — 70…75°; ширина инструмента — 5…50 мм. Затачивание лезвия на угол дает возможность работать его серединой, когда точению подлежат выпуклые или прямые поверхности. Используя острый угол, мейсель применяют также для чистовой обработки профильной поверхности, подрезания торцов и отрезки изделия, а используя тупой угол,— для точения заготовки с образованием закруглений.

Резец — Скребок

Стамеской (скребок) с одной фаской и прямолинейным лезвием можно вытачивать выемки с прямыми углами, Такие стамески применяются при лобовом точении, при формировании круглых шипов или выравнивания цилиндрических поверхностей.

Резец — крючок

Резец — крючок применятся для вытачивания углублений и внутренних полостей

Фасонные резцы

Фасонные резцы, кольца, крючки – применяются для точения внутренних поверхностей полых деталей и наружных сечений заданного профиля.

Для суппортных токарных резцов используются специальные резцы различного назначения

Основные типы токарных резцов

Измерительно-разметочный инструмент

Штангенциркуль, кронциркуль, рейсмус, центроискатель, циркуль, линейка с подпором, шаблон, гребенка, угольник, ерунок (рис.).

Рис. 1, 2 — кронциркуль; 3 — рейсмус; 4 – центроискатель; 5 — линейка с подпором; 6 — угольник; 7 — шаблон; 8 — гребенка.

Читайте так же:
Расчет трансформатора на торе

Приспособления к токарному станку

В зависимости от формы и размеров будущей детали или изделия для закрепления заготовок на станке чтобы она приняла вращательное движение, существуют разные способы ее закрепления различными приспособлениями: в центрах, за наружную поверхность заготовки, за отверстия.

Для закрепления заготовки в центрах служит патрон – трезубец (см. рис. 1).

При закреплении центр должен совпадать с осью вращения.

Рис. 1 – патрон трезубец; 2 – схема крепления

Для консольного закрепления заготовки, с одной стороны применяют: трубчатый патрон, патрон-втулку, кулачковый патрон, планшайбу (рис. 2). Такое закрепления заготовки необходимо при обработки торца заготовки это точение полых деталей, декоративных блюд, шахмат, матрешек и т.д.

Рис. 1 – трубчатый патрон; 2 — патрон – втулка; 3 — корпус с центром вилкой;

4 – кулачковый патрон; 5 – схема крепления заготовки в кулачковом патроне; 6 – планшайба.

1. Буриков В. Г., Власов В.Н.

Домовая резьба-М.: Нива Росси совместно с Компанией «Евразийский регион», 1993-352 с.

2. Ветошкин Ю.И., Старцев В.М., Задимидько В.Т.

Деревянные художества: учеб. пособие. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т. 2012.

Режущие инструменты токарных станков и контроль их состояния

Режущие инструменты токарных станков в процессе работы нуждаются в постоянном контроле их состояния. В этой статье представлен обзор, какие существуют средства и методы чтобы контролировать режущий инструмент применяемый на токарных станках. Предложен способ контроля состояния инструмента на базе пневмопреобразователя «сопло-заслонка», встроенного в державку режущего инструмента. Обработка резанием – одна из наиболее распространенных операций при изготовлении деталей из конструкционных материалов. В настоящее время до 80% деталей машин, аппаратов и приборов изготавливается методом снятия стружки. Резец — основной режущий инструмент на токарном станке. Большое разнообразие конструкционных материалов, применяемых в машиностроении, а также высокие требования к точности и качеству обрабатываемых поверхностей ставят перед технологами проблемы изыскания методов и средств наиболее производительной и экономически целесообразной обработки резанием.

Токарная обработка является одной из разновидностей обработки металлорезанием. Повышение требований к качеству металлообработки ставит задачу оценить и спрогнозировать остаточную стойкость, которую имеет режущий инструмент для токарных станков с чпу для предотвращения его поломки, особенно при функционировании автоматизированного станочного оборудования.

Период стойкости режущего инструмента Т – это время, в течение которого инструмент сохраняет работоспособными свои контактные поверхности и лезвия. Период стойкости а Т зависит от рода, механических и теплофизических свойств обрабатываемого и инструментального материалов, геометрических параметров инструмента, параметров режима резания и применяемой смазочно-охлаждающей жидкости.

Остаточная стойкость которую имеют режущие инструменты токарных станков определяется для каждой пары «инструмент – деталь» и зависит от многочисленных факторов, т.е. является случайной величиной, которую можно прогнозировать с помощью статистических методов с известной долей вероятности.

В общем случае, работоспособность режущего инструмента характеризуется таким состоянием, при котором он способен выполнять обработку резанием при установленных в нормативно-технической документации (НТД) условиях с установленными требованиями. При этом состояние режущего инструмента характеризуют совокупностью значений его параметров (например, значениями заднего и переднего углов, износа по задней поверхности лезвия и др.) в данный момент.

Читайте так же:
Победитовое сверло под бетон 6мм ruko

Режущий инструмент применяемый на токарных станках может иметь нарушение работоспособного состояния (неработоспособность), это является следствием отклонения от установленных значений хотя бы одного из параметров режущего инструмента, требований или характеристик обработки, выполняемой этим инструментом.

Залог успеха многих производств — это современные станки с ЧПУ, обрабатывающие центры, точное контрольно-диагностическое оборудование и приборы, специальный режущий инструмент. При этом к металлорежущим станкам предъявляются постоянно растущие требования к точности обработки, увеличению производительности и надежности. В то же время, применяемое измерительное и контрольно-диагностическое оборудование, приборы и средства метрологического обеспечения не всегда позволяют в полной мере получать достоверные и своевременные сведения о техническом состоянии объектов.

На сегодняшний день известно немало способов чтобы проводить диагностику и контроль режущего инструмента. Основным звеном в современных системах мониторинга работоспособности технологической системы являются датчики контроля параметров управляемого процесса резания, которые во многом определяют надежность функционирования всей системы. Традиционно методы контроля состояния режущего инструмента принято разделять на методы активного контроля, которые осуществляются в процессе механообработки и пассивного контроля, которые осуществляются вне основного времени рабочего цикла технологического оборудования.

Режущий инструмент для токарных станков с чпу в процессе резания можно диагностировать способом, при котором диагностическим признаком служит температура резания. Превышение ее сверх установленной границы служит признаком предельного износа инструмента. Способ диагностики, основанный на измерении силы резания, позволяющий диагностировать как износ, так и поломку инструмента. Силу резания измеряют пьезодатчиками или другими приборами, установленными на режущем инструменте, деталях оснастки и станка. Измерение силы и обработку данных ведут непрерывно или дискретно. Медленный рост силы резания сигнализирует об износе инструмента, а резкий скачок о его поломке.

Контролировать режущие инструменты токарных станков можно по величине термоЭДС, который позволяет контролировать величину износа инструментов в процессе резания при заранее выбранных режимах резания.

Недостатком этих способов является то, что они только фиксируют величину износа режущих кромок, но не обеспечивают возможности управления временем их надежной работы, а также то, что они не могут быть применены для контроля состояния и положения режущих кромок сборного многолезвийного инструмента.

В работе B. Fainsteinet предлагают использование автоматической системы контроля состояния инструмента на токарных (или фрезерных) операциях. В основу работы такой системы положен расчет крутящего момента привода главного движения станка по формуле:

Mрасч = A * S(α) * fср(β), (Нм) (1)

где А, α и β – переменные степенные коэффициенты; fср – средний справочный коэффициент износа режущей кромки (кромок) инструмента.

Далее производят измерение фактического крутящего момента Mфакт, при этом, соотношение Mрасч и Mфакт определяет значение переменных коэффициентов

Читайте так же:
Самый лучший материал для ножа

А, α и β в формуле (1) на начальном этапе обработки. Через определенные промежутки времени производят измерение фактического крутящего момента Mфакт, и по отношению величин крутящих моментов Mфакт и Mрасч определяют величину действительного износа режущего инструмента fдейст.

Недостатком данного способа является то, что на каждое сочетание Mфакт и Mрасч необходимы свои значения переменных коэффициентов А, α и β, что предполагает создание и хранение огромного массива данных.

Авторы работы предлагают осуществлять контроль режущего инструмента при фрезеровании по величине отношения продольной и поперечной составляющих сил резания.

Однако, общим недостатком данных способов, является применение динамометрических приспособлений для измерения крутящего момента Mфакт и составляющих сил резания в работе, которыми очень сложно оснастить парк станков различных габаритов и типоразмеров, обладающих различной технологической оснасткой и приспособлениями.

Современным этапом развития систем мониторинга состояния инструментального оборудования, является применение методики позволяющей контролировать режущий инструмент применяемый на токарных станках на основе микродатчиков, встроенных в инструмент. Следует отметить несомненное преимущество такой методики основным недостатком, которой может являться лишь трудоемкость изготовления инструментального оборудования со встроенными микродатчиками. Но в целом – это направление является перспективным на этапе развития современных средств диагностики отказов.

Лезвийная обработка неизбежно влечет за собой деформации и разрушения металлов. Эти процессы способствуют возникновению виброакустического излучения и формированию виброакустического сигнала. Во многих отечественных и зарубежных работах описана методика при которой контроль режущего инструмента выполняется с использованием сигналов виброакустики. В основу данной методики положена регистрация волн акустической эмиссии, сопровождающих процесс резания, с помощью микрофона или пьезоэлектрического акселерометра, расположенных в зоне резания. Полученный виброакустический сигнал разлагается на составляющие, по соотношению которых, судят о состоянии режущего инструмента. Достоинством данного способа является то, что он позволяет выявлять трещинообразование в инструменте, предотвращая его хрупкое разрушение.

К недостаткам таких способов контроля состояния процессов резания, можно отнести то обстоятельство, что изменение хотя бы одного технологического фактора, влечет за собой изменение основных характеристик сигнала (амплитуды и частоты).

Еще одним недостатком данного способа, является необходимость расположения датчиков вблизи зоны резания, поскольку сигнал существенно ослабляется при прохождении стыков упругой системы технологического оборудования, что зачастую трудно реализуемо на практике. Следует также отметить, что многие закономерности изменения акустического сигнала в настоящее время мало изучены.

Весьма эффективным является применение пневматических преобразователей, которые позволяют обеспечить возможность бесконтактно, непрерывно контролировать режущие инструменты токарных станков и их степень износа. В частности в некоторых работах, описан способ косвенной оценки состояния инструмента при измерении диаметра обрабатываемой детали на токарном станке (см. рис. 1) с использованием преобрабователя «сопло – заслонка».

Принцип работы таких преобразователей основан на изменении давления в измерительной камере 2 при изменении зазора δ.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector