Технологическая карта токарной обработки детали

Технологическая карта токарной обработки детали

§ 12. Технология точения декоративных изделий из древесины на токарном станке

Подумайте, может ли влиять на качество изделия из древесины выбранный для изготовления материал, форма, размер, чистовая обработка и декоративная отделка. Рассмотрите этот вопрос на примере вытачивания на токарном станке деревянной толкушки.

Организация рабочего места при работе на токарном станке .

Рабочее место — это место, приспособленное для выполнения производственного задания.

На токарных станках работают станочники токарных станков. Их рабочее место состоит из:

— токарного станка с комплектом инструментов;

— контрольно-измерительных и режущих инструментов;

— отделочных материалов, оснастки и приспособлений.

Начинать работу на токарном станке для обработки древесины необходимо с правильной организации рабочего места и рационального размещения инструментов, оборудования, оснастки.

Для этого следует ознакомиться с правилами безопасной работы на токарном станке и правилами бережного обращения с инструментами и токарным станком.

«Тонкости» токарных работ: секреты мастерства

Программируемые и ручные токарные станки позволяют мастеру (оператору) выполнять следующие операции:

• Обтачивание цилиндрической поверхности — используется для придания нужной формы внешней части заготовки.
• Обтачивание конической поверхности — резец размещается под углом к изделию, следовательно, при съёме металла образуется коническая форма.
• Создание резьбы (например, метрической, дюймовой, многозаходной и пр.) – выполняется при помощи режущего резца. Он двигается по окружности, нарезая последовательные борозды на детали. Резьба может быть и внутренней, причём, изготавливают её не только при помощи резцов, но и метчиками.
• Подрезка торца — уменьшение торцевой части детали. При настройке важно учитывать ориентацию инструмента, которая напрямую зависит от типа используемого резца.
• Растачивание — выполняется при помощи резца расточного типа. Применяется, когда необходимо увеличить внутренний диаметр заготовки.
• Отрезание и точение канавок — отрезным резцом мастер может врезаться в тело детали и может либо отрезать необходимую её часть, либо изготовить канавку заданной глубины.
• Точение спиральных канавок — данный метод оптимально подходит для нарезания спиральных канавок на торце заготовки. Подача резца в процессе обработки производится в радиальном направлении. Используется операция при изготовлении ступенчатых валов.
• Обработка фасонной поверхности — осуществляется при помощи поступательных движений режущего инструмента (фасонного типа) в противоположном направлении к движущейся детали. Чаще всего используется для взаимодействия со сложными поверхностями: сферическими, бочкообразными и пр.
• Токарные станки могут применяться и для сверления, зенкерования или развёртывания. В этом случае крепление инструмента (сверла, метчика, зенкера) выполняется на заднюю бабку станка.

Используется токарное оборудование и для отделочной обработки поверхностей. Для этого подходит процедура накатывания, осуществляемая при помощи специальных роликов.

§ 22. Технологическая документация для изготовления изделий на станках

Основной технологической документацией для изготовления изделий из металла на станках, так же как и при слесарной обработке, являются операционные карты. В операционных картах подробно описывается каждая технологическая операция.

Технологическая операция складывается из установов и переходов. Установ— это часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемой заготовки. Переход — это законченная часть технологической операции, которая характеризуется постоянством применяемого инструмента и параметров режима резания.

Переход может складываться из одного или нескольких рабочих ходов (проходов). Рабочий ход (проход) — это законченная часть технологического перехода при однократном перемещении инструмента относительно заготовки для снятия слоя материала. Например, если требуется за один переход обточить слой металла, равный 4 мм, то вначале выполняют черновой рабочий ход (проход), при котором снимают 75% слоя (т. е. 3 мм), затем — чистовой рабочий ход для снятия оставшихся 25% толщины (т. е. 1 мм).

Для овладения практическими навыками работы на станках в школьных мастерских очень удобны технологические и инструкционные карты (аналогичные применяемым при обработке древесины), в которых приведено содержание действий и указана последовательность их выполнения.

На чертежах деталей, изготовляемых на станках, проставляют номинальные размеры и их допускаемые отклонения (заданные конструкторами исходя из условий работы деталей). Например, ∅ 30 обозначает, что диаметр готовой детали должен находиться в пределах от 29,7 до 30,1 мм, которые называются наименьшим и наибольшим предельными размерами. Если при изготовлении деталь выйдет за эти размеры, то она считается негодной (бракованной). Разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами называется допуском на обработку.

В приведенном примере он равен: 30,1 – 29,7 = 0,4 мм.

В таблице 4 приведена операционная карта токарной обработки винта резцедержателя.

Таблица 4.

Операционная карта.
Токарная обработка заготовки винта резцедержателя

Практическая работа № 23

Разработка операционной карты на изготовление детали вращения

1. Изучив таблицу 4, составьте операционную карту на изготовление ручки воротка (см. рис. 59, а), пробойника (см. рис. 59, б), ручки кондуктора для сверления отверстий (см. рис. 59, в) или других деталей.
2. Сравните составленную карту с операционными картами, разработанными вашими одноклассниками. Проверьте, правильно ли указаны инструменты и параметры режима резания.

Новые слова и понятия

Операционная карта, установ, переход, рабочий ход, номинальный размер, допускаемые отклонения, наименьший и наибольший предельные размеры, допуск.

Токарная обработка: технология, инструмент и оснастка

Самым популярным способом обработки заготовок режущими инструментами является токарная обработка. Она используется для получения деталей, представляющих собой тела вращения, симметричные по осям. К ним относятся:

• муфты;
• гайки;
• втулки;
• кольца;
• фланцы;
• цапфы;
• пальцы;
• оси;
• диски;
• валы.

Главные токарные операции видны на рис. 1.

Рис. 1. Токарные работы (стрелки указывают направления передвижения инструментов и вращения заготовки): а — внешняя обработка поверхностей в форме цилиндра; б — внешняя обработка поверхностей в форме конуса; в — выполнение токарной обработки торцов и уступов; г — выточка пазов, канавок, отрезание части заготовки; д — внутренняя обработка поверхностей в форме цилиндра либо конуса; е — обработка сверлением, зенкерованием и развертыванием отверстий; ж — нарезка резьбы снаружи; з — нарезка резьбы внутри детали; и — обработка фасонины; к — накатка рифленой поверхности.

При изготовлении деталей машин заготовки превращаются в изделия в результате их механической обработки режущими инструментами. При этом последовательно удаляется с заготовки тонкий слой металла в виде стружки.

Инструменты для точения заготовок

Для обработки заготовок на станке применяют специальные стамески, имеющие удлинённые ручки (рис. 25). Для предварительной, черновой, обработки применяют полукруглые стамески: желобчатую (рис. 25, е) или плоскую (рис. 25, б). Окончательную, чистовую, обработку выполняют с помощью косых стамесок (рис. 25, г, Э), ими же подрезают торцы и отрезают деталь. Узкую желобчатую стамеску применяют для прорезания канавок (рис. 25, а), а заострённые (рис. 25, в, ж) — для разного вида работ.

Рис. 25. Стамески для токарных работ: а — полукруглая желобчатая узкая; б — полукруглая плоская; в — заострённая с острым утлом при вершине; г — косая узкая; д — косая; е — полукруглая желобчатая; ж — заострённая с тупым утлом при вершине

Концевая часть стамески, срезающая стружку с заготовки, называется лезвием. На рисунке 26 показано лезвие косой стамески. При точении древесины применяют стамески с углом заострения лезвия β = 20°. 40°.

Рис. 26. Лезвие косой токарной стамески: 1 — режущая кромка; 2 — вершина

Контроль качества детали

По окончании точения необходимо оценить качество работы, которое проверяют по прямолинейности поверхности заготовки. Для этого к заготовке прикладывают линейку или угольник и на просвет определяют зазор между заготовкой и линейкой. Прямолинейность обработанной поверхности можно проверить линейкой на просвет, а диаметральные размеры — с помощью кронциркуля (рис. 3).

Рис. 3. Контроль качества летали кронциркулем

Специфика токарной обработки

Все операции по токарной обработке металла производятся на качественном режущем оборудовании. Они выполняются при помощи валов, колец, пальцев, фланцев и резцов. Кстати, названия последних практически всегда соответствуют виду операции, для которой режущий инструмент применяется.

Операции на токарном станке отлично себя зарекомендовали при изготовлении овальных, конических, торцевых изделий из металла. Она используется для нарезки внутренней и внешней резьбы на деталях, вытачивания канавок или их устранения и пр.

Не стоит забывать и о дополнительных инструментах, устанавливаемых по мере необходимости на токарные станки. Они предназначены для определения точности и производительности выполняемых операций. Например, на токарно-револьверных станках монтируются державки, которые могут быть цилиндрическими, призматическими или иметь сложную форму. Часто бывают необходимы и дополнительные упоры, позволяющие ограничивать подачу заготовки или поворот револьверной головки.

Заточка лезвий стамесок

Лезвие стамески должно быть обязательно заточено. Это позволит легче и чище обрабатывать поверхность заготовки. Если режущая кромка стамески будет тупой, то поверхность получится шероховатой и ворсистой.

Лезвие сначала затачивают на шлифовальном круге (рис. 27, а, б). После заточки на лезвии появляются небольшие заусенцы, которые снимают на плоском мелкозернистом наждачном бруске (рис. 27, в).

Рис. 27. Заточка лезвий стамесок: а — косой на шлифовальном круге: б — полукруглой на шлифовальном круге: в – косой на наждачном бруске: 1 — правильное положение лезвия при заточке; 2 — неправильное

Внимание! В учебной мастерской заточку стамесок выполняет учитель.

Подготовка заготовки

Выбор заготовки начинают с её осмотра: на ней не должно быть пороков древесины, описанных в § 2 (см. рис. 3). Наиболее пригодна для обработки сухая без сучков древесина лиственных пород: берёзы, липы, клёна и др.

После этого выстругивают из заготовки брусок квадратного сечения с припуском по диаметру 8. 10 мм и по длине 40. 60 мм. Затем на торцах заготовки размечают восьмиугольник и строгают восьмигранник рубанком так же, как и при обработке цилиндрических поверхностей ручным инструментом (см. § 7). Таким образом заготовке придают форму, близкую к цилиндрической. Это облегчает её обработку на станке независимо от способа её закрепления (см. рис. 23).

Шлифование деталей

После чистового точения поверхность заготовки зачищают шлифовальной шкуркой, прикреплённой к деревянному бруску (рис. 5). Чтобы выявить текстуру древесины детали, её поверхность можно отполировать бруском более твёрдой породы древесины. Эту операцию выполняют на включённом станке. Шлифование готовой детали выполняют шлифовальной шкуркой , которую обёртывают вокруг детали и удерживают руками (рис. 5, а), или шлифовальной колодкой (рис. 5, б).

Рис. 5. Шлифование детали: а — шкуркой: б — шлифовальной колодкой

Иногда на поверхность отшлифованной детали наносят декоративные кольцевые полоски. Для этого берут брусок из более твёрдой древесины, чем древесина обрабатываемой детали, и прикладывают ребро бруска к вращающейся на станке детали. Поверхность в месте соприкосновения нагревается и немного подгорает. В результате этого на детали остаются круговые полоски коричневого цвета.

Инструмент для вспомогательных операций

Данный инструмент служит для установки и крепежа режущего инструмента на станке. Он помогает добиться точности и повысить производительность токарной обработки. Его принципы работы одинаковые для всех токарных станков.

Разный по конфигурации только хвостовик, служащий для фиксации приспособления.

Виды вспомогательных инструментов:

• державки байонетного типа;
• державки со сложной конфигурацией и цилиндрическим хвостовиком;
• призматические державки с цилиндрическим хвостовиком;
• цилиндрические державки.

Ограничивают подачу валов и прутков, разворачивают револьверную головку, у которой горизонтальная ось вращения, набор специальных упоров. Они изготавливаются откидные, регулируемые, жесткие.

Типы токарных станков

В зависимости от направленности работ, категории автоматизации и специального назначения, металлорежущее оборудование подразделяется на группы, которые затем имеют собственные подвиды:

• токарные станки;
• расточные и сверлильные;
• полировальные, шлифовальные, доводочные и заточные агрегаты;
• зубообрабатывающие приспособления;
• комбинированные;
• протяжные, долбежные и строгальные;
• фрезерные;
• специализированные;
• станки с использованием большого числа резцов;
• другие разного типа.

Конструктивные особенности

В зависимости от конструктивного строения, станки делят на такие разновидности:

• полуавтоматы с одним шпинделем и автоматы этого типа;
• полуавтоматы с несколькими шпинделями и автоматы такого вида;
• станки отрезной и сверлильной группы;
• карусельные;
• револьверные;
• лобовые и токарные;
• агрегаты с возможностью установки нескольких резцов;
• станки для выполнения специальных работ;
• другие разновидности.

Специализация по типам деталей

Специализация к одной или нескольким видам работ дает подразделение станков:

• специализированные агрегаты позволяют точить только детали в ограниченном диапазоне технологических приемов и операций на деталях и заготовках одного названия, на них обычно точат несколько поверхностей, такое оборудование оснащено специальными приспособлениями, его используют в массовом или крупном серийном производстве;
• универсальные агрегаты относятся к наиболее многочисленной группе в токарном парке станков, на них делают все токарные технологические операции и обработки;
• специальное оборудование предназначено для одной или нескольких операций для производства заготовок одного размера и вида, они выпускаются именно в такой интерпретации и на другие операции и детали не перестраиваются.

Установка заготовки на станке

Чтобы закрепить длинную заготовку на станке, со шпинделя снимают трезубец, крепят его в зажиме верстака, совмещают пропил на торце заготовки с трезубцем и забивают киянкой в него заготовку. Не рекомендуется забивать заготовку на трезубец, уже установленный на шпинделе, так как от ударов киянки могут выйти из строя подшипники шпинделя.

Трезубец с заготовкой устанавливают на шпиндель, подводят заднюю бабку и крепят её винтом к направляющим (см. рис. 21, б). Затем прижимают заготовку к трезубцу центром, направляя его в отверстие, подготовленное в заготовке, и закрепляют центр зажимом. Если применяется не вращающийся центр, то его смазывают машинным маслом.

Периодически, через каждые две-три минуты работы, станок останавливают и проверяют надёжность закрепления заготовки. В случае необходимости заготовку дополнительно поджимают центром задней бабки.