Почему токарный станок дробит

При работе с деталями необходимо учитывать жесткость станка (чаще всего суппорта, задней и передней бабок), резца и других режущих инструментов, а также жесткость обрабатываемой детали, иными словами жесткость упругой системы СПИД – станок – приспособление – инструмент – деталь.

Вследствие недостаточной жесткости элементов, составляющих систему СПИД, при токарной обработке деталей имеют место отклонения (или отжимы). Если величина этих отклонений ничтожно мала, то размеры и форма детали и характеристики обрабатываемых поверхностей полностью соответствуют предъявляемым к ним требованиям. В том случае, если жесткость некоторых или одной из составляющих системы СПИД недостаточна, токарная обработка деталей получается неудовлетворительной и возникают вибрации, которые препятствуют нормальному резанию. Как говорят, станок «дробит». Логично, что при малой силе резания недостаточная жесткость системы сказывается в меньшей степени, нежели при больших нагрузках.

Причины недостаточной жесткости станка:

Проведение многочисленных опытов показало, что жесткость станка в первую очередь, зависит от тщательности сборки и последующей регулировки его узлов, а также от жесткости его деталей. К примеру, на некоторых станках детали суппорта при некачественной сборке образуют сборочную нежесткую единицу – суппорт. Плохая жесткость может быть и следствием иных причин (не прямолинейности, неправильной регулировки клиньев и т.д.). Именно поэтому для токарной обработки мастерами используются только качественные современные станки, собранные профессионалами.

Для завивания стружки используется резец с канавкой на передней поверхности.

На станках-автоматах ломают стружку с помощью уступов, представляющих собой порожки. Уступы бывают неподвижные и регулируемые.

Неподвижные применяются при массовом производстве.

Уступ устанавливается за пределами площадки контакта, так как возникают дополнительные силы деформации и резания.

Кинематический способ – изменение толщины срезаемого слоя в процессе резания путём прерывистой подачи или наложения колебаний.

Рисунок 80 – Возможные направления колебаний резания

Рисунок 81- Изменение толщины срезаемого слоя

5.1.5 Назначение параметров режима резания при токарной обработке

рабочий чертёж детали;

рабочий чертёж заготовки;

механические свойства обрабатываемого материала;

паспортные данные станка, а именно

— наибольший крутящий момент, допускаемый станком,

— максимальное усилие подачи P_{x max},

— ряд чисел оборотов шпинделя,

— размеры посадочных мест инструмента.

Требуется назначить оптимальный режим резания.

Выбирают характеристику режущего инструмента

Геометрические параметры в зависимости от материала, от вида обработки, от жёсткости системы СПИД.

[1], стр.225, [2], стр.224, [3], стр.147, [5], стр.479, [6], стр.35

Материал режущего инструмента в зависимости от свойств обрабатываемого материала, от характера заготовки, состояния поверхностного слоя, от наличия корки, окалины.

[4], стр.224, [7], стр.510/[8],стр.10, [2], стр. 163, [6], стр.348

Размер инструмента в зависимости от формы и от размеров посадочных мест на станке.

Тип инструмента в зависимости от [5] – стр.471.

Назначают режимы резания

Устанавливают глубину резания t в зависимости от величины припуска, от обработки, от жёсткости системы СПИД.

Если припуск равен 1…3 мм, то t равна припуску, но если припуск больше, т.е. 4…6 мм, то припуск делится на 2 прохода, где снимается в предварительном проходе ¾ или 2/3 всего припуска, и окончательный, где снимается остальной припуск.

Выбирается в зависимости от требуемой шероховатости и мощности привода подач.

[5], стр.480, [4], стр.22, [6], стр.36-39

Выбранную подачу сравнивают с подачей на станке и берут ближайшую меньшую.

Выбирается в зависимости от:

требуемой точности заготовки;

материала режущего инструмента.

[5], стр. 481-482, [6], стр.366.

IV. Период стойкости инструмента T

Выбирается в зависимости от:

качества обрабатываемой поверхности;

V. Вычисляется скорость резания V, допустимая режущим инструментом

VI. Рассчитать частоту вращения шпинделя станка

.

VII. Подобрать по станку ближайшее значение n_ст. (берут ближайшее большее, если не отличается от n_р больше, чем на 5%)

VIII. Вычисляется фактическая скорость резания

[5], стр. 482, [4], стр.75, [1], стр.199, [9], стр.107, [3], стр.97

X. Рассчитывается осевая составляющая P_x

[5], стр. 482, [4], стр.75, [1], стр.199, [9], стр.107, [3], стр.97, [6], стр.378-380

XI. Рассчитывается подача по прочности сечения резца

XII. Проверяется подача по жёсткости сечения резца [4], стр.110

XIII. Проверяется подача по жёсткости обрабатываемой детали в связи со способом её крепления, [6], стр.384-388.

XIV. Проверяется подача по прочности пластинки твёрдого сплава, [6], стр.383

XV. Проверяется скорость резания по мощности привода главного движения

,

XVI. Рассчитывается машинное время

,

,

,

где i – число проходов,

n – частота вращения.

Рисунок 82 – Элементы пути резца

Необходимо брать t_max, так как она наименьшим образом влияет на температуру, а значит и на стойкость инструмента.

Таким образом, схему последовательности назначения параметров режима резания можно кратко представить так:

Глубина резания (t) – величина срезаемого слоя за один проход, измеренная в направлении 1 – обработанной поверхности.

Скорость резания (V) – величина перемещения точки режущей кромки относительно поверхности резания в единицу времени в процессе осуществления движения резца.

Подача (S) – величина перемещения режущей кромки относительно обработанной поверхности в единицу времени в направлении движения подачи.

Подача S бывает двух видов – в мм/мин. («минутная подача») и в мм/об. (просто «подача») Взаимосвязь между ними отражается зависимостью:

,

где n – частота вращения;

S_z – подача на зуб.

Средние значения скорости резания V для наружного точения, м/мин

В процессе резания металла при определенных условиях могут возникать вибрации, которые ухудшают качество обработанной поверхности и являются одной из причин выкрашивания режущей кромки резца. При появлении сильных колебаний работа на токарном станке становится невозможной.

Борьба с вибрациями приобрела особую остроту в последнее время при работах с высокими режимами резания и особенно с большой скоростью.

Вибрации возникают в результате периодически повторяющейся внешней возмущающей силы либо вследствие прерывистого характера самого процесса резания.

Причинами вибрации первого рода могут служить: колебания, передаваемые от других вибрирующих станков или машин через грунт; неуравновешенность вращающихся частей станка, патрона, детали; некачественная передача вращательного движения (швы на ремне, биение зубчатых колес, муфт и других деталей передач). Такие вибрации устраняются созданием самостоятельного фундамента с виброизоляцией в виде деревянных брусьев, шлака или ре- зинометаллнческих опор, балансировкой неуравновешенных частей, заменой плоскоременной передачи на клнноременную, заменой в станке некачественных деталей передач.

Прерывистость самого процесса резания, вызывающая колебания, является результатом неравномерного припуска на обработку, наличия твердых включений в обрабатываемом металле, периодического образования нароста, прерывистости обрабатываемой поверхности, недостаточной жесткости крепления детали и резца, периодического скалывания элементов стружки. Вибрации такого рода устраняются повышением жесткости крепления детали и резца, устранением зазоров в подшипниках шпинделя и направляющих суппорта, установкой резца немного выше оси детали, увеличением или уменьшением скорости резания, увеличением подачи и уменьшением глубины резания, увеличением углов резца в плане.

При обработке длинных гладких валов колебания детали можно устранить применением виброгасящего подвижного люнета с упругим креплением кулачков.

Противовибрационным средством является также особая заточка резцов, предложенная токарем-новатором Д. И. Рыжковым. Такой резец отличается от обычного наличием на главной задней поверхности фаски шириной 0,1—0,3 мм с отрицательным задним углом (—5) — (—10°), Фаска является как бы дополнительной опорой детали.

Для создания нормальных условий резания иногда достаточно устранить вибрации только резца, что достигается, например, посредством специального виброгасителя ударного действия конструкции Д. И. Рыжкова. Виброгаситель состоит из болта 4, втулки 1, пружины 2 и колпачка 3, Такой виброгаситель можно закреплять непосредственно ввертыванием болта 4 в тело резца или

в специальную скобу, прикрепляемую к стержню резца. Последний способ укрепления более универсальный.

Принцип действия рассматриваемого виброгасителя заключается в том, что колпачок 3, поджатый пружиной 2, во время колебаний отклоняется в сторону, противоположную отклонению резца. Это объясняется действием сил инерции. В результате энергия колебаний резца поглощается колпачком, и вибрации прекращаются. Виброгаситель настраивается на режим работы регулировкой натяжения пружины 2 посредством болта 4.

Вопросы для повторении

1. Укажите причины вибраций "fipH точении.

2. Какими способами можно устранить вибрации при точении?

3. Объясните принцип действия виброгасителя ударного действия.

Токарный станок и токарное дело. Столярные работы. — Приспособление для выделки тел вращения из дерева и других твердых материалов

Токарные станки с ЧПУ. Наладка и эксплуатация токарных станков.

Гидро- и пневмоприводы токарных станков. Автоматизация и механизация токарной обработки.

Автоматизация и механизация токарной обработки. 17.1. Общие сведения.

19.3. Конструктивные особенности токарных станков с ЧПУ.
Фрезерное дело. Основные сведения о фрезеровании.

Слесарное дело.
Наиболее многочисленную группу металлорежущих станков составляют токарные станки ( 45).

Токарный станок токарное дело. Точеные изделия находятся во множестве между египетскими древностями, а станки … Т. станки с маточным винтом.

Двухстоечные токарно-карусельные станки. 22.2 Подвесной пульт управления станка модели 1512.

Электрическая схема токарного станка. Рассмотренные выше элементы составляют электрооборудование станка, а взаимодействие их определяется
Фрезерное дело.

Слесарное дело.
Рассмотрим конструкцию широко применяемого при обработке металлов резанием инструмента — токарного резца.

§ 7. Приспособления и приемы токарно-расточных работ. Способы обработки деталей штампов. § 1. Рабочее место слесаря-инструментальщика по штампам.