Spracovanie dielov na sústruhoch. Detaily sústružníkov, čo sústružník vyrába, príklady sústružníckych prác
Ministerstvo školstva a vedy Ruská federácia
Federálna agentúra pre vzdelávanie
Štát Novosibirsk Technická univerzita
Berdova vetva
V predmete „Technológia strojárstva“
Téma: Spracovanie dielov na sústruhoch
Vyplnil: študent 3. ročníka
Skupiny EUB-72.
Kamyshanov A.Yu.
Kód: 505667207
Kontroloval: Nikitin Yuri
Vadimovič
Berdsk
Úvod
Technologické vybavenie
Záver
Aplikácia
Úvod
Vedecký a technický pokrok vo všetkých odvetviach spoločenskej výroby znamená neustály vývoj a zdokonaľovanie nástrojov a pracovných predmetov, vytváranie zásadne nových strojov, materiálov, zdrojov energie, technologických procesov, ako aj súvisiace progresívne formy organizácie výroby.
Vedúca úloha pri riešení týchto problémov patrí strojárstvu, ktoré tvorí najaktívnejšiu časť fixných výrobných aktív a do značnej miery určuje tempo technického pokroku, rast spoločenskej výroby a jej efektívnosť.
Strojárske výrobky zabezpečujú vytváranie nielen vlastnej technologickej základne, ale aj technologickej základne pre iné priemyselné odvetvia a vo veľkej miere určujú aj úroveň rozvoja sociálno-ekonomického systému krajiny a jej národnej bezpečnosti.
Rezanie je jednou z najbežnejších operácií pri výrobe dielov z konštrukčných materiálov. V súčasnosti sa až 80 % strojných dielov, prístrojov a nástrojov vyrába metódou odstraňovania triesok. Široká škála konštrukčných materiálov používaných v strojárstve, ako aj vysoké nároky na presnosť a kvalitu opracovaných plôch stavia technológov pred problém nájsť metódy a prostriedky čo najproduktívnejšieho a ekonomicky najvýhodnejšieho rezného spracovania.
Sústruženie je jedným z typov spracovania rezaním kovov. Vykonáva sa odrezaním určitej vrstvy kovu (prídavok) z povrchov obrobku pomocou fréz, vrtákov a iných rezných nástrojov na sústruhoch. Možno ich použiť na sústruženie a vyvrtávanie valcových, kužeľových, guľových a profilových plôch týchto dielov, rezanie koncov, sústruženie drážok, rezanie vonkajších a vnútorných závitov, valcovanie zvlnenia, vŕtanie, zahlbovanie, vystružovanie otvorov a iné druhy sústružníckych prác. Stroj udeľuje otáčanie obrobku a pohyb vo vzťahu k nemu reznému nástroju. Vďaka rôznym pohybom obrobku a frézy dochádza k procesu rezania.
Základné pojmy a definície sústruženia
Sústruženie (sústruženie) je najbežnejší spôsob výroby dielov ako sú rotačné telesá (hriadele, kotúče, nápravy, prsty, čapy, príruby, krúžky, puzdrá, matice, spojky atď.) na sústruhoch. Možno ich použiť na sústruženie a vyvrtávanie valcových, kužeľových, guľových a profilových plôch týchto dielov, rezanie koncov, sústruženie drážok, rezanie vonkajších a vnútorných závitov, valcovanie zvlnenia, vŕtanie, zahlbovanie, vystružovanie otvorov a iné druhy sústružníckych prác. Inými slovami, spracovanie na sústruhoch je zmena tvaru a veľkosti obrobku odstránením prídavku. Stroj udeľuje otáčanie obrobku a pohyb vo vzťahu k nemu reznému nástroju. Vďaka rôznym pohybom obrobku a frézy dochádza k procesu rezania.
Koncepcia príspevku na spracovanie. Strojové diely spracovávané na kovoobrábacích strojoch sú vyrábané z odliatkov, výkovkov, kusov valcovaného materiálu a iných obrobkov.
Prídavok je vrstva kovu, ktorá sa musí odstrániť z obrobku, aby sa diel získal v konečnej spracovanej forme.
Vrstva kovu odstránená o sústruh, sa nazýva príspevok na otáčanie.
Časť kovu odstránená z obrobku počas jeho spracovania sa nazýva triesky.
Klin je základom každého rezného nástroja. Rezanie kovov sa vykonáva nástrojmi, ktoré majú spravidla klinový tvar. To sa vysvetľuje schopnosťou klinu vytvárať zosilnenie sily potrebnej na preniknutie nástroja do spracovávaného materiálu. Okrem toho sa tento zisk zvyšuje so zmenšujúcim sa uhlom klinového ostrenia p (obr. 1).
Ryža. 1. Schémy pôsobenia klinu (a) a frézy (b)
Rezné pohyby pri sústružení. Na obr. Obrázok 2 schematicky znázorňuje otáčanie dielu 1 s frézou 2. V tomto prípade sa dielec otáča pozdĺž šípky υ a fréza sa pohybuje pozdĺž šípky s a odstraňuje triesky z dielu. Prvý z týchto pohybov je hlavný. Vyznačuje sa reznou rýchlosťou. Druhým pohybom je posuvný pohyb.
Obrázok 2. Pohyby a rezné prvky pri sústružení.
Rýchlosť rezania. Rezná rýchlosť je dĺžka dráhy, ktorá prejde za jednu minútu v bode A obrábanej plochy (obr. 2) dielu vzhľadom na reznú hranu frézy. Rýchlosť rezania sa meria v metroch za minútu a označuje sa písmenom υ.
kde υ je požadovaná rýchlosť rezania vm/min; π je pomer obvodu kruhu k jeho priemeru, rovný 3,14; D je priemer povrchu obrobku v mm; n je počet otáčok za minútu.
smeny. Posuv je množstvo pohybu frézy na otáčku obrobku. Merané v mm, označované písmenom s.
Posuv sa nazýva pozdĺžny, ak sa fréza pohybuje rovnobežne s osou obrobku, a priečna, keď sa fréza pohybuje kolmo na túto os.
Hĺbka rezu. Hĺbka rezu je hrúbka odstraňovanej vrstvy materiálu, meraná kolmo na obrobený povrch dielu. Meria sa v mm a označuje sa písmenom t.
Hĺbka rezu pre vonkajšie sústruženie je polovičná oproti rozdielu priemerov obrobku pred a po prechode frézy. Ak bol teda priemer dielu pred sústružením 100 mm a po prechode frézy sa stal 90 mm, znamená to, že hĺbka rezu bola:
t = (100-90)/2 = 5 mm.
Rez, jeho hrúbka, šírka a plocha. Strih je prierez kovovej vrstvy odstránenej pri danej hĺbke rezu a posuve. Rozmery rezu sú charakterizované jeho hrúbkou a šírkou.
Hrúbka rezu je vzdialenosť medzi polohami reznej hrany frézy pred a po jednej otáčke dielu, meraná kolmo na reznú hranu. Hrúbka rezu sa meria v mm a označuje sa písmenom a.
Šírka rezu je vzdialenosť medzi krajnými bodmi pracovnej časti reznej hrany. Meria sa v mm a označuje sa písmenom b.
Štvoruholník vytieňovaný na obr. 2 znázorňuje oblasť rezu. Oblasť rezu sa rovná súčinu posuvu a hĺbke rezu. Plocha rezu sa meria v mm, označuje sa písmenom f a určuje sa podľa vzorca:
kde f je plocha rezu, mm; s - posuv na otáčku v mm; t- hĺbka rezu v mm.
Tvorba triesok a sprievodné javy. Proces rezania (tvorba triesky) je zložitý fyzikálny proces sprevádzaný veľkým vývinom tepla, deformáciou kovu, opotrebovaním rezného nástroja a nánosom na rezacom nástroji. Znalosť zákonitostí procesu rezania a sprievodných javov umožňuje racionálne riadiť tento proces a spracovávať diely s lepšou kvalitou, produktivitou a hospodárnosťou.
Pri rezaní rôzne materiály Môžu byť vytvorené tieto typy triesok: drenážna (kontinuálna), triesková (elementárna) a lomová (obr. 3).
Obrázok 3. Typy triesok: a – drenáž, b – trieska, c – lom.
Drevené triesky vznikajú pri rezaní húževnatých a mäkkých kovov (mäkká oceľ, mosadz) pri vysokých rýchlostiach. Čím vyššia je rýchlosť rezania a viskozita spracovávaného materiálu, ako aj menší uhol rezu a hrúbka rezu a čím vyššia je kvalita reznej kvapaliny, tým bližšie sú triesky k odtoku.
Pri rezaní krehkých kovov (bronz, liatina) vznikajú triesky lomu. Takéto hobliny pozostávajú zo samostatných, takmer nesúvisiacich prvkov. Keď sa takéto triesky vytvoria, upravený povrch sa ukáže ako drsný, s veľkými priehlbinami a výčnelkami. Za určitých podmienok, napríklad pri spracovaní stredne tvrdej liatiny, sa môžu zlomové triesky objaviť vo forme prstencov. Jeho podobnosť s drenážnymi hoblinami je iba vonkajšia, pretože stačí stlačiť takéto hobliny v ruke a ľahko sa zrútia na jednotlivé prvky.
Triesky zaberajú medzipolohu medzi odvodňovanými trieskami a lomovými trieskami a vznikajú pri obrábaní určitých druhov mosadze a tvrdých ocelí pri vysokých posuvoch a relatívne nízkych rezných rýchlostiach. Pri zmene rezných podmienok sa trieskové triesky môžu zmeniť na odtokové triesky a naopak.
S cieľom vytvoriť najlepšie podmienky Na odstránenie triesok z reznej zóny je potrebné zabezpečiť, aby boli rozdrvené alebo stočené do špirály určitej dĺžky.
Drvené triesky vo forme krúžkov a polkrúžkov s priemerom 10-15 mm alebo viac by sa mali považovať za dobré. Tieto triesky, napriek tomu, že zaberajú menší objem a ľahšie sa prepravujú, znižujú životnosť nástroja.
Jemné triesky by sa mali považovať za uspokojivé. Okrem toho, že znižujú životnosť fréz, takéto triesky, lietajúce všetkými smermi, dopadajú na povrch stroja a narúšajú normálna práca jeho uzly.
Vytváranie triesok vo forme súvislej špirály, rovnej stuhy a zamotanej gule nespĺňa požiadavky na spracovanie dielov na CNC strojoch, a preto by sa malo vylúčiť.
Za určitých podmienok rezania sa spracovávaný materiál prilepí na prednú plochu reznej hrany a vytvorí nános. Má klinovitý tvar a jeho tvrdosť je 2-3 krát vyššia ako tvrdosť spracovávaného kovu. Nárast je akoby pokračovaním frézy, mení svoje geometrické parametre: podieľa sa na rezaní kovu, ovplyvňuje výsledky spracovania, opotrebovanie frézy a sily pôsobiace na frézu. Počas spracovania sa porast periodicky ničí (štiepky) a znovu sa formuje. Časť ide s trieskami a časť zostáva vtlačená do obrobeného povrchu (obr. 4).
Obrázok 4. Vznik a zlyhanie nahromadenia.
Oddeľovanie nahromadených častíc prebieha nerovnomerne po dĺžke reznej čepele, čo vedie k okamžitej zmene hĺbky rezu. Tieto javy, ktoré sa periodicky opakujú, zhoršujú kvalitu ošetreného povrchu, pretože sa ukáže, že je posiaty nepravidelnosťami. So zvyšujúcou sa ťažnosťou spracovávaného kovu sa zväčšuje veľkosť nánosov. Pri spracovaní krehkých materiálov, ako je liatina, sa nemusí vytvárať nahromadená hrana.
Zariadenia používané pri sústružení
Sústruh je stroj na spracovanie rezaním (sústružením) obrobkov vyrobených z kovov a iných materiálov vo forme rotačných telies. Na sústruhoch sa vykonáva sústruženie a vyvrtávanie valcových, kužeľových a tvarových plôch, rezanie závitov, orezávanie a opracovanie koncov, vŕtanie, zahlbovanie a vystružovanie otvorov a pod.. Obrobok dostáva rotáciu od vretena, fréza - rezný nástroj - sa pohybuje spolu s posúvačom podpery z vodiaceho hriadeľa alebo vodiacej skrutky prijímajúcej rotáciu z podávacieho mechanizmu.
Typy sústruhov.
1. Skrutkovací sústruh. Skrutkovací sústruh model 1K62 (napr.) sa používa na sústruženie sústružením vonkajších plôch a koncov dielov pomocou fréz, ako aj vŕtanie otvorov do dielov so stredovou osou otáčania, zahlbovanie, vystružovanie, jemné vyvrtávanie otvorov, rezanie všetkých druhov vonkajších a vnútorných závitov pomocou fréz - závitníkov a matríc.
Stroj sa používa v kusovej a malosériovej výrobe, pretože je široko všestranný.
Hlavné komponenty stroja 1K62 brané ako príklad sú (obr. 5):
1 - predný vreteník, v ktorom je umiestnené vreteno a prevodovka.
2 - podpera pozostávajúca zo zástery vpredu, spodného pozdĺžneho posúvača (pozdĺžny posuv), stredného priečneho posúvača (priečny posuv), zhora otočného posúvača (uhlový posuv) a držiaka nástroja.
3– koník, pozostáva z pozdĺžneho posúvača, tela a výsuvného brka. 4 – horizontálny rám na dvoch podstavcoch, vo vnútri predného podstavca je motor pohonu hlavného pohybu, vzadu je motor rýchloposuvu strmeňa, medzi podstavcami je kovový žľab na zber triesok.
5 - podávač, slúži na zmenu posuvov strmeňa.
Spôsob činnosti: diel je namontovaný v strede alebo v skľučovadle a prijíma hlavný rotačný pohyb z vretena. Rezný nástroj - fréza je namontovaná v držiaku nástroja a prijíma pohyb pozdĺžnych, priečnych a uhlových posuvov. Chvostové nástroje (vrtáky, záhlbníky, závitníky, výstružníky) sú namontované v pinoli koníka a prijímajú axiálny posuvný pohyb.
Konštrukčné vlastnosti programovaných sústruhov a vlastnosti ich použitia
Štrukturálne, softvér a univerzálne stroje majú rovnaké komponenty, ale namiesto mechanických pohonov s ručným prepínaním posuvov a otáčok majú tieto stroje elektrické pohony s meniacou sa rýchlosťou a posuvom plynulo, plynule podľa CNC príkazov.
Účel programovateľných strojov: sústruženie presných diametrálnych a lineárnych rozmerov, zviazaných prísnymi požiadavkami na valcovitosť, tolerancie kolmosti koncov šikmých častí. Používa sa v kusovej a sériovej výrobe.
V rotačných strojoch je na zaistenie bezpečnej údržby os vretena vertikálna a základná rovina čelnej dosky horizontálna (obr. 6).
Karuselové stroje sú: 1) jednostĺpové; 2) dva stĺpiky.
2. Vertikálne sústruhy. Patria do triedy stredných a ťažkých strojov, ktoré sa používajú na spracovanie dielov s priemerom 500 mm a viac s hmotnosťou nad 50 - 100 kg.
Sústruhy sériovej výroby. Od univerzálnych sa líšia tým, že spracovávajú lisované, odlievané obrobky, t.j. celý prídavok možno odstrániť jedným prechodom jedného nástroja. Konštrukčne majú predný priečny strmeň a zadný otočný strmeň.
Revolverové sústruhy môžu dramaticky zvýšiť produktivitu pri spracovaní zložitých dielov, ktoré to vyžadujú veľká kvantita nástroje v hromadnej výrobe.
Viacrezné poloautomatické sústruhy. Poloautomatické sústružnícke rezacie stroje sa používajú na spracovanie viacstupňových hriadeľov z výkovkov a odliatkov v sériovej a veľkosériovej výrobe. Takéto stroje môžu súčasne vykonávať viac ako jednu operáciu s použitím veľkého počtu nástrojov (až 10 fréz), čo výrazne zvyšuje produktivitu takýchto strojov (obr. 7).
Obrázok 7. Náčrt zariadenia držiaka nástrojov a spracovanie obrobku na viacrezovom poloautomatickom sústruhu
Nástroj používaný pri sústružení
Rezáky. Hlavnými nástrojmi na sústruženie sú frézy. V závislosti od charakteru spracovania môžu byť frézy hrubované alebo dokončované. Geometrické parametre reznej časti týchto rezačiek sú také, že sú prispôsobené na prácu s veľkými a malými plochami prierezu rezanej vrstvy. Podľa tvaru a umiestnenia čepele voči tyči sú rezáky rozdelené na rovné (obr. 8, a), ohnuté (obr. 8, b) a ťahané (obr. 8, c). Pri ťahaných frézach je šírka čepele zvyčajne menšia ako šírka upevňovacej časti.
Obrázok 8. Varianty sústružníckych fréz: a - rovné, b - ohnuté, c - zakrivené, d - ťahané vo vzťahu k osi držiaka frézy alebo byť posunuté doprava alebo doľava.
Sústružnícke frézy sa podľa účelu delia na priechodné, vyvrtávacie, ryhovacie, rezacie, tvarové, závitové a drážkovacie (obr. 9).
Obrázok 9. Typy sústružníckych fréz: a - rovný priechodný a b - zalomený priechod, c - trvalý priechod, d, e - ryhovanie, f - priechodné vyvrtávanie, g - ťahové vyvrtávanie, 3 - rezanie -off, i - tvarovaný, k - závitový
Prechádzajúce rovné (obr. 9, a) a ohnuté (obr. 9, b) frézy sa používajú na spracovanie vonkajších plôch.
Na súčasné spracovanie valcovej plochy a koncovej roviny sa používajú priechodky vytrvalí rezači(Obr.9, c), pracujúce s pozdĺžnym posuvom.
Predrezovacie frézy sa používajú na orezávanie koncov obrobkov. Pracujú s priečnym posuvným pohybom smerom k stredu (obr. 9, d) alebo od stredu (obr. 9, e) obrobku. Vyvrtávacie frézy sa používajú na vyvŕtanie otvorov, ktoré boli predvŕtané, vyrazené alebo odliate. Používajú sa dva typy vyvrtávacích fréz: priechodné vyvrtávacie frézy - na priechodné vyvrtávanie (obr. 9, f), trvalé - na slepé vyvrtávanie (obr. 9, g).
Upichovacie frézy sa používajú na rezanie obrobkov na kusy, odrezávanie spracovaných obrobkov a vytváranie drážok. Pracujú s priečnym posuvným pohybom (obr. 9, h).
Tvarové frézy sa používajú na opracovanie krátkych tvarových plôch s dĺžkou tvoriacej čiary do 30-40 mm. Tvar reznej hrany tvarovej frézy zodpovedá profilu dielu. Podľa konštrukcie sú takéto frézy rozdelené na tyčové, okrúhle, hranolové a podľa smeru posuvu - na radiálne a tangenciálne. Na skrutkovacích sústruhoch sa tvarové plochy spracovávajú spravidla tyčovými frézami, ktoré sú zaistené v držiaku nástroja stroja (obr. 9, i). Závitové frézy (obr. 9, j) sa používajú na vytváranie vonkajších vnútorných závitov akéhokoľvek profilu: pravouhlého, trojuholníkového, lichobežníkového. Tvar ich rezných nožov zodpovedá profilu a rozmerom prierezu rezaných závitov.
Vykrajovačky sa podľa prevedenia rozlišujú ako pevné, vyrobené z jedného kusu; kompozitný (s trvalým spojením jeho častí); so spájkovanými doskami; s mechanickým upevnením platní (obr. 10).
Obrázok 10. Typy sústružníckych fréz podľa konštrukcie: plné (a, b) kompozitné s spájkovanými (c) alebo mechanicky upevnenými (d) doskami.
Vŕtajte. Vrtáky sú určené na vŕtanie a vystružovanie otvorov s priemerom do 80 mm. Rozlišujú sa tieto typy vrtákov (obr. 1 príloha): cylindrické so špirálovou drážkou a kužeľovou stopkou (štandardné a predĺžené); vrtáky na vŕtanie liatiny s tvrdokovovou doskou; perie pre hlboké diery; dutina na kruhové vŕtanie otvorov s priemerom viac ako 60 mm.
Záhlbníky. Záhlbníky sú určené na dokončovanie vyvŕtaných otvorov akosti 11, 12-13 alebo na opracovanie nástrčkov s plochým dnom pre hlavy skrutiek a svorníkov.
Záhlbníky sú týchto typov (obr. 2 príloha): 1) so špirálovým zubom, kužeľovou a valcovou stopkou (vysokorýchlostné alebo s karbidovými platňami); 2) so špirálovým zubom (namontovaným a pevným); 3) namontované, s vloženými nožmi, vysokorýchlostné; 4) namontované, vybavené tvrdou zliatinou; 5) pre cylindrické vybrania (pevné a odnímateľné); 6) na čistenie koncových plôch (doskové alebo s vkladacími nožmi); 7) spätné záhlbníky s kolíkovým zámkom, vybavené platňami z tvrdej zliatiny; 8) špeciálne pre vyvrtávacie tyče.
Sweeps. Výstružníky sú určené pre dokončovacie otvory pre získanie správneho tvaru a presných rozmerov podľa stupňov 6-7 a 8-9 a drsnosti povrchu podľa stupňov 7-8.
Typy výstružníkov sú nasledovné (obr. 3 príloha): 1) plné s valcovou alebo kužeľovou stopkou; 2) namontované pre priechodné a slepé otvory; 3) kužeľovitý; 4) špeciálne pre tŕne a vyvrtávacie tyče.
Kohútiky. Na sústruhoch sa závity režú do otvorov pomocou strojných závitníkov alebo rezačov závitov. Strojové závitníky (obr. 15) sa používajú na rezanie metrických závitov od M6 do M52 mm, palcových závitov od ¼ do 2"", rúrkových závitov od 1/8 do 2"" a kužeľových závitov od 1/16 do 2"".
Obrázok 15. Závitníky: a - pre valcové závity, b - pre kužeľové závity
Veľkopriemerové závity sú rezané prefabrikovanými nastaviteľnými závitníkmi, ktorých rozmery a prevedenie nie je štandardizované.
Technologické vybavenie
Univerzálnosť stroja na rezanie kovov sa rozširuje použitím príslušenstva a prípravkov. Na sústruhu sú hlavné: skľučovadlá, stredy (obr. 16), pevné podpery. Používajú sa aj pomocné zariadenia: skľučovadlo, objímky adaptéra, svorky.
Obrázok 16. Otočný stred
Najpoužívanejšie skľučovadlo je samostrediace trojčeľusťové skľučovadlo (obr. 17). Jeho konštrukcia zaisťuje súčasný pohyb troch vačiek v radiálnom smere, vďaka čomu je obrobok umiestnený pozdĺž osi vretena.
Obrázok 17. Samostrediace trojčeľusťové skľučovadlo
Pri asymetrickom priereze obrobku, kedy nie je možné jeho správne upevnenie v trojčeľusťovom skľučovadle, sa používa štvorčeľusťové skľučovadlo s oddeleným upnutím čeľustí alebo čelnou doskou (obr. 18).
Obrázok 18. Predná doska
Pri obrábaní v centrách sa na otáčanie obrobku používajú unášacie skľučovadlá (obr. 19). Pri externom spracovaní dlhých obrobkov malého priemeru sa na zabránenie vychýlenia používa pevná (obr. 20, a) alebo pohyblivá (obr. 20, b) pevná opierka.
Obrázok 19. Spracovanie v stredoch: 1 - skľučovadlo unášača, 2 - predné stredové, 3 - svorka, 4 - zadné skľučovadlo, 5 - pino koníka
Obrázok 20. Spracovanie dlhých obrobkov pomocou pevných (a) a pohyblivých (b) pevných podpier
Kužeľové plochy na sústruhu sa spracovávajú nasledovnými spôsobmi: širokou sústružníckou frézou, otáčaním horných saní, posúvaním tela koníka v priečnom smere a pomocou uhlíkového alebo kónického pravítka.
Široká fréza (obr. 21, a) zvyčajne brúsi krátke kužeľové plochy s dĺžkou 25-30 mm.
Počas spracovania kužeľové plochy otáčaním hornej podpery (obr. 21, b) sa nastaví pod uhlom rovným polovici uhla na vrchole spracovávaného kužeľa. Spracovanie sa vykonáva pomocou ručného podávania. Uhol natočenia je určený vzorcom:
Posunutím telesa koníka v priečnom smere (obr. 21, c) brúsi dlhé kužeľové plochy s malým uhlom kužeľa na vrchole (do 12°). V tomto prípade sa posunutie zadného stredu v priečnom smere určí z výrazu:
Spôsob spracovania kužeľových plôch pomocou kužeľového pravítka (obr. 21, d) pripevneného na lôžko stroja umožňuje získať kužeľovú plochu s vrcholovým uhlom až 40°. Spracovanie sa vykonáva so zahrnutím mechanického posuvu.
Obrázok 21. Spôsoby sústruženia kužeľov: a - širokou frézou, b - otáčaním hornej podpery, c - posunutím tela koníka; d - pomocou kužeľového pravítka, 1 - otočné pravítko, 2 - posúvač, 3 - pevné pravítko, 4 - skrutka, 5 - mierka, 6 - tyč, 7 - konzola, 8 - posúvač, 9 - telo; kde D u d sú priemery opracovaných kužeľových plôch, mm; L - výška kužeľa, mm.
V závislosti od tvaru a veľkosti obrobkov sa používajú rôzne spôsoby ich zaistenia. Keď pomer dĺžky obrobku k priemeru L/D< 4 заготовку закрепляют в патроне. При 4
Bežnou metódou je opracovanie v centrách (obr. 22), pretože umožňuje presúvať diel zo stroja na stroj bez následného zarovnávania. V tomto prípade sú na koncoch obrobku predvŕtané stredové otvory. Tvar a rozmery stredových otvorov (obr. 22) sú štandardizované. Pri inštalácii na stroj sa tieto otvory prispôsobia stredovým bodom vreteníka a koníka stroja. Na prenos rotácie z vretena vreteníka na obrobok sa používa unášacie skľučovadlo 1 (obr. 22) namontované na vretene a svorka 2 pripevnená k obrobku.
Obrázok 22. Spracovanie v stredoch: 1 - nábojnica pohonu, 2 - svorka, 3 - matica, 4 - tyč, 5 - matica, 6 - otočný stred, 7 - puzdro, 8 - stred vpredu
Centrá sú inštalované vo vretene stroja a pinole koníka. Stred inštalovaný vo vretene sa otáča spolu s obrobkom. Jednoduchý stred (obr. 23, a), inštalovaný v pinole koníka, sa neotáča, takže sa sám opotrebováva a opotrebováva stredový otvor obrobku. Aby sa predišlo opotrebovaniu, používa sa rotačný stred.Niekedy používajú: rezný stred pri orezávaní konca; spätný stred (obr. 23, b) pri sústružení obrobkov malého priemeru (do 5 mm).
Obrázok 23. Sústružnícke centrá: a - jednoduchý stred (1 - kužeľ, 2 - hrdlo, 3 - kužeľ, 4 - driek); b - spätný stred
Automatizácia a mechanizácia sústruženia
S cieľom zvýšiť produktivitu a kvalitu sústruženia, racionálnejšie využívať pracovný čas sústružníka a zvýšiť efektivitu jeho práce sa neustále pracuje na automatizácii a mechanizácii sústruhov. Automatizácia je proces vytvárania nástrojov, zariadení a mechanizmov, na ktoré sa čiastočne alebo úplne prenášajú funkcie riadenia strojov a kontroly kvality spracovania dielov. Mechanizácia je vybavenie stroja zariadeniami, ktoré uľahčujú prácu sústružníka a oslobodzujú ho od vykonávania fyzicky náročnej, prácnej a namáhavej práce.
Medzi mechanizačné prostriedky patria vozidlá, upínacie zariadenia (samoupínacie skľučovadlá pohonu, skľučovadlá s pneumatickým alebo hydraulickým upínaním, koník s hydraulickým alebo pneumatickým pohonom pinoly), mechanizovaný pohon na rezanie saní, koník, ako aj hydraulická podpera. , ktorý umožňuje spracovanie obrobkov podľa kopírky, upevnenej v stredoch a v kazete, na vonkajších a vnútorných plochách.
Medzi automatizačné prostriedky patria ovládacie zariadenia (snímače, vačky, obmedzovače, koncové spínače, dorazy) a merania, nakladacie zariadenia, zariadenia na zber triesok, ktorých činnosť je koordinovaná s prevádzkou stroja a vyžaduje zásah pracovníka len pri nastavovaní stroja resp. pri úpravách počas prevádzky.
V podmienkach hromadnej výroby dielov je efektívne využívať automatické a poloautomatické stroje, ktoré diely ako puzdrá, krúžky, hriadele vrátane kontroly ich rozmerov spracovávajú automaticky, bez účasti pracovníka, ktorý dohliada na správnu činnosť stroj, pravidelne ho zaťažuje obrobkami a kontroluje kvalitu spracovania. Spracovanie dielov na poloautomatickom stroji sa realizuje za účasti pracovníka, ktorý mení obrobok, spúšťa stroj, meria opracovávaný diel a pod.
Automaty a poloautomaty, prepojené dopravnými a nakladacími zariadeniami, tvoria automatizované úseky (ak je možnosť prestupu na spracovanie iného dielu) alebo automatickú linku (ak takáto možnosť prakticky neexistuje).
Stroje s počítačovým numerickým riadením (CNC) majú oproti konvenčným nasledujúce výhody: zvýšená produktivita a skrátený čas na výmenu stroja z jedného dielu na druhý; skrátenie času prípravy výroby a pod.
Vďaka modernizácii môže podnik racionálne využívať obrovské množstvo zastaraných strojov. Modernizácia zariadení nie je dočasným opatrením. Vzhľadom na to, že k zastaraniu strojového zariadenia dochádza oveľa rýchlejšie ako k jeho fyzickému opotrebovaniu, priemyselné podniky sú nútené neustále riešiť otázky modernizácie obrábacích strojov.
Záver
Zo všetkého uvedeného v tejto práci môžeme usúdiť, že sústruženie je jedným z najuniverzálnejších typov spracovania. Touto metódou je možné vyrobiť diely akéhokoľvek tvaru s akýmikoľvek požiadavkami na čistotu a presnosť opracovávaných plôch. Všestrannosť sústruženia (univerzálne metódy, univerzálne vybavenie) však prispieva k zvýšeniu výrobných nákladov, pretože Mnohé operácie vyžadujú vysoko kvalifikovanú manuálnu prácu.
Na sústruhoch sa spracovávajú vonkajšie a vnútorné valcové, kužeľové, tvarové plochy a koncové roviny; rezanie vnútorných a vonkajších závitov frézami, závitníkmi a matricami; otvory sú opracované pomocou vrtákov, záhlbníkov a výstružníkov; reliéf je valcované a jemnozrnné ozubené kolesá a ďalšie.
Pri sústružení sa používajú rôzne zariadenia, ktoré zvyšujú produktivitu a znižujú pracovnú náročnosť pracovníkov.
Pre zvýšenie produktivity a kvality sústruženia, racionálne využitie pracovného času sústružníka a zvýšenie efektivity jeho práce sa neustále pracuje na automatizácii a mechanizácii sústruhov.
Univerzálnosť sústruhu zohráva veľkú úlohu pri výrobe dielov, ale vyžaduje si veľa vysoko kvalifikovanej práce. V podmienkach sériovej výroby je však racionálnejšie používať automatické a poloautomatické stroje, ktoré pracujú bez ľudského zásahu alebo s nevýznamnou úlohou takýchto strojov v procese spracovania.
Stroje s počítačovým numerickým riadením (CNC) majú oproti konvenčným rad výhod, konkrétne výrazne zvyšujú produktivitu a skracujú čas potrebný na výmenu stroja z jednej časti na druhú; skrátiť čas prípravy výroby a zvýšiť presnosť a kvalitu spracovania.
Zoznam použitej literatúry
1. Lakhtin Yu.M., Leontyeva V.P. Náuka o materiáloch: Učebnica pre strojárstvo. univerzity - 2. vyd., preprac. a dodatočné – M: Strojárstvo. 1980.-493 s., ill.
2. Rezanie kovov: Príručka technológa. A.A. Panov a ďalší; Pod všeobecným Ed. A.A. Panova. 2. vydanie, prepracované. a dodatočné –M.: Strojárstvo, 2004.-784 s.
3. Ogloblin A.N. Základy sústruženia. Ed. 3., revidované Ed. Na túto tému sa vyjadril prof. G.A.Glazová. L.: Strojárstvo. 1974. -328 s.
4. Tepinkichev V.K. Stroje na rezanie kovov. Uch. Met. Manuál pre univerzity.
Aplikácia
Obrázok 1. Vrtáky: a – valcové so špirálovou drážkou a kužeľovou stopkou, b – valcové s doskou VK8, c – perá na hlboké otvory, d – duté na kruhové vŕtanie otvorov
Stroj odráža hlavné znaky klasifikácie: sústružnícky revolverový jednovretenový automat tyčového typu, jednovretenový automatický sústruh na pozdĺžne sústruženie, šesťvretenový horizontálny tyčový sústruh, osemvretenový vertikálny poloautomatický sústruh, špecializovaný sústružno-kopírovací poloautomat na spracovanie profilu vačiek vačkových hriadeľov a pod. Základné...
ov spracovanie kovov rezaním, vykonávané na sústruhoch. Časti spracovávané na týchto strojoch sú rozdelené do troch tried: hriadele, kotúče, puzdrá. Diely sa spracovávajú na špecializovaných strojoch určených na spracovanie určitých jednoduchých a stredne zložitých obrobkov alebo vykonávanie individuálnych operácií: rezanie vonkajších a vnútorných trojuholníkových a pravouhlých závitov pomocou závitníkov...
Sústruhy sú široko používané v modernom priemysle na presné spracovanie dielov a výrobkov zo železných a neželezných kovov a dreva. S ich pomocou môžete napríklad brúsiť kužele daných parametrov, rezať závity - skrutkové, palcové, modulárne atď.
Dnes je povolaná riešiť rôzne problémy. Preto existuje mnoho typov podobných strojov, medzi ktoré patria skrutkorezné sústruhy, rotačné sústruhy, revolverové sústruhy, automatické pozdĺžne sústruhy, viacvretenové sústruhy a množstvo ďalších.
Prvé analógy moderných sústruhov sa objavili pred naším letopočtom. Túto skutočnosť presne potvrdili archeológovia, ktorí medzi historickými pamiatkami minulých storočí našli viacero nákresov určitých jednotiek, pomocou ktorých majiteľ a učeň-otrok spracovávali kusy dreva, rohoviny alebo kosti pevne zovreté medzi dvoma stredísk. Odvtedy prešli desiatky storočí, proces prešiel obrovskými zmenami a okolo 15. storočia sa objavil sústruh vybavený nožným pohonom a pri jeho konštrukcii boli použité kovové prvky. Až v 18. storočí sa obrábacie stroje začali vo veľkej miere používať na opracovanie kovov, a to nielen mäkkých materiálov ako drevo či kosť.
Proces výroba dielov na sústruhoch sa môže líšiť v stupni automatizácie. Prvé zariadenie, ktoré sa objavilo v sériovej výrobe v Rusku, bolo dosť primitívne a málo produktívne. Postupom času sa stroje modernizovali, stali sa výkonnejšími a funkčnejšími. Prvé programovo riadené sústružnícke zariadenia sa u nás objavili už v sovietskych časoch. Umožnili to automatické obrábacie stroje vyrobené v továrňach Moskva, Charkov a Kuibyshev výroba dielov na sústruhoch vo veľkých množstvách znížte percento chybných výrobkov. Na hrubovanie a dokončovanie dielov sa objavilo samostatné zariadenie.
Napriek rýchlemu rozvoju vedeckého a technologického pokroku sú dnes sústruhy neoddeliteľnou súčasťou výrobného reťazca v mnohých priemyselných odvetviach. S ich pomocou sa prebytočný kov odreže z obrobku a presne sa spracuje, aby sa získali parametre uvedené na výkresoch. Týmto spôsobom sa vykonáva výroba dielov na sústruhoch- hriadele, remenice, puzdrá, ozubené kolesá, matice, spojky atď.
Pomocou sústruhov rôznych typov sa presne opracujú rôzne povrchy - valce, kužele, rímsy, konce, rezajú sa závity, sústružia sa drážky, vyvŕtajú sa otvory a opracujú sa na požadovaný rozmer. Na tieto účely majú sústruhy rôznych typov špeciálnu konštrukciu a sú vybavené príslušnými nástrojmi: závitovacie hlavy, frézy, vrtáky,
Naša spoločnosť poskytuje kvalitné sústružnícke služby (presnosť) na päťosom stroji okuma multus B400 a ruských klasických strojoch 1K62, 16K20 a DIP300 (do 5 metrov), sústružnícke automaty.
Diely vyrobené na našich CNC sústruhoch
Trysky vyrábame podľa výkresov. Rozmerové tolerancie sú 0,03-0,08, leštenie ra 3,2 a kalenie 48-52 HRC.
Hriadele a krúžky vyrábame z rôznych ocelí s kalením a povlakmi:
Sústruženie je mechanické spracovanie materiálov rezaním na vonkajších a vnútorných povrchoch. Tieto typy prác zahŕňajú zrážanie hrán, lícovanie, rezanie drážok, vytváranie vnútorných a vonkajších závitov a spracovanie filiet. Ako viete, proces sústruženia bol pred mnohými desaťročiami mechanizovaný a vykonával sa na sústruhoch. Ale CNC sústruženie je dnes skutočnou inováciou a umožňuje efektívne spracovávať materiály pomocou pokročilých technológií.
Najprv popíšeme vlastnosti a výhody CNC sústruženie, a tiež vám povie o typoch sústruhov a typoch materiálov, ktoré je možné spracovať na CNC stroji.
Hlavné vlastnosti sústruženia
Sústruženie je najčastejšie používaná metóda na vytváranie dielov, ako sú ložiská, puzdrá, matice, hriadele, nápravy a ďalšie. Medzi typy sústruženia patria tieto:
1. Rezanie. Počas procesu rezania je obrobok rozdelený na niekoľko častí.
2. Brúsenie. Toto je proces externého spracovania obrobku.
3. Nuda. Počas vŕtania sa vykonáva vnútorné spracovanie obrobku.
4. Orezávanie. Pri orezávaní sa spracujú ploché koncové plochy.
Vyrábame aj diely na sústružníckych automatoch:
V prvom rade stojí za zmienku, že skratku „CNC“ možno dešifrovať ako počítačové numerické riadenie. Keď teda hovoríme o automatizovanej metóde sústruženia, máme na mysli zapnutie počítačom riadeného stroja. CNC sústruženie sa vykonáva podľa výkresov, ktoré sú zadané do programu pred začatím práce. Ale povedzme si o všetkom postupne.
Sústruženie kovových a plastových materiálov na sústruhoch pomocou programovania je plne automatizovaný cyklus spracovania polotovarov v 3-D formáte. Nezáleží na zložitosti výkresu - výsledok bude vysoko kvalitný a čo najpresnejší s minimálnym počtom reinštalácií. Vďaka možnosti programovania na jednom CNC sústruhu môžete spracovávať obrobky a vyrábať diely rôznych typov so zvýšenou zložitosťou. Malo by sa vziať do úvahy, že pri práci s takýmto zariadením nezáleží na objeme spracovania - zariadenie efektívne a presne spracuje veľké objemy polotovarov aj jednotlivé, jednorazové výrobky.
Často je rotácia obrobku hlavným rezným pohybom, zatiaľ čo translačný pohyb frézy je posuv. Otáčaním a rezaním sa materiál postupne premieňa na daný diel, v súlade s výkresom. Okrem toho existuje niekoľko menších operácií, ktoré zohrávajú podpornú úlohu v procese spracovania materiálu, napríklad zapínanie a vypínanie stroja, zaistenie materiálu, pohyb na stroji a riadenie rýchlosti otáčania.
Prirodzene, sústruženie dielov pomocou numericky riadeného stroja môže vykonávať len vysokokvalifikovaný odborník so znalosťami programovania a zručnosťami v práci s počítačovým vybavením.
Výhody CNC sústruženia
Ako sme už povedali, táto metóda je dnes najúčinnejšia a výhod má viac než dosť. Povieme vám o tých hlavných.
Kvalita hotových výrobkov. Keďže spracovanie dielov je úplne automatizované, presnosť dodržania špecifikovaných parametrov je oveľa vyššia ako pri sústružení na klasickom sústruhu. To znamená, že na výstupe parametre hotového dielu čo najviac zodpovedajú parametrom zadaným v projekte a pri práci sústružníka je takýto súlad prakticky len veľmi ťažko dosiahnuteľný.
Rozsah prác. Jeden CNC stroj dokáže nahradiť 6 bežných sústruhov.
Racionálne využívanie pracovných zdrojov. Na efektívnu a racionalizovanú výrobu budete potrebovať oveľa menej zamestnancov ako na prácu na klasickom stroji.
Zvýšenie množstva strojového času (približne od 25 do 70 percent), čo umožňuje oveľa efektívnejšie využitie pracovného času.
Počet dokončovacích operácií sa zníži 5-6 krát.
Zníženie hotovostných nákladov na dizajn, výrobu potrebného vybavenia a dokončovacie operácie.
S programovým riadením je počet subjektívnych faktorov ovplyvňujúcich proces znížený na minimum, keďže zásahy operátora sú minimálne. Je potrebné správne nastaviť stroj a správne nastaviť požadované parametre a potom program urobí všetko sám.
Čo sa týka materiálov spracovateľných CNC sústružením, patria sem rôzne zliatiny kovov, liatina, titán, nehrdzavejúca oceľ, hliník, mosadz, meď a dokonca aj plasty.
Možno na prvý pohľad takáto heterogenita vyvolá pochybnosti o kvalite práce - titán a plast sú napokon úplne odlišné materiály. Stroj však dokáže spracovať oba materiály rovnako úspešne. Operátor musí nastaviť potrebné parametre a program sám vyberie optimálny výkon, rýchlosť otáčania atď.
Čo sa týka spracovania titánu, rád by som sa pri ňom zastavil podrobnejšie. Dnes je titán veľmi žiadaný v mnohých oblastiach výroby, napríklad v automobilovom priemysle, čo z neho robí obľúbený a často používaný materiál, a to aj na sústruženie dielov. Faktom je, že tento materiál je známy svojou super pevnosťou a jednoduchý sústruh si s ním neporadí. Zliatiny titánu kladú veľmi vysoké nároky na vybavenie a údržbu technologických procesov, pre ktoré je potrebné zvoliť špecifický posuv a rýchlosť. Napriek všetkej svojej sile je to však veľmi krehký materiál, z ktorého môže obrobok prasknúť, ak je porušená jedna zo špecifikovaných požiadaviek.
Ale sústruženie titánu so všetkou jeho zložitosťou je celkom v rámci možností moderných CNC strojov. To všetko je zabezpečené vďaka programovaniu, ktoré poskytuje najrôznejšie štandardy pre prácu s konkrétnym materiálom.
Typy sústruhov s programovaním
Sústružnícke a frézovacie stroje. Princípy ich fungovania v procese CNC sústruženia a výhody ich použitia v porovnaní s jednoduchými strojmi sme už popísali.
Obrábacie centrá. Ide o multifunkčné zariadenia, ktoré sú určené na vykonávanie množstva úloh – vyvrtávanie, vŕtanie, rezanie závitov, frézovanie. Sú vybavené funkciou automatickej výmeny obrobkov a nástrojov.
Automatické sústruhy. Viacvretenové stroje vyrábané poprednými západnými výrobcami umožňujú vykonávať najrôznejšie operácie - rezanie závitov, frézovanie, vŕtanie na kolmých a šikmých plochách, pričom sa vyznačujú minimálnym zbytkom materiálu, vysokou kvalitou spracovania materiálu a výnimočnou vyrobiteľnosťou operácií. Takéto stroje sa vyznačujú zvýšenou produktivitou a presnosťou hotových výrobkov, sú schopné nahradiť 7 univerzálnych strojov. V prípade potreby môžu byť tieto zariadenia vybavené niekoľkými zariadeniami súčasne - frézami, skľučovadlami a inými zariadeniami. To všetko poskytuje možnosť vytvárať diely bez potreby ich upravovania na iných strojoch.
Pozdĺžne rezacie stroje sú nevyhnutné pre vytváranie veľkých sérií zložitých dielov. Takéto stroje sú schopné bez dodatočných úprav spracovať širokú škálu malých polotovarov pre budúce diely, ktoré sa používajú v rôznych oblastiach priemyslu - v elektronike, automobilovom priemysle a strojárstve. Konštrukcia zariadenia zaisťuje bezpečnosť práce operátora a výrazne šetrí nielen čas a zdroje, ale aj výrobný priestor.
Vykonávanie CNC sústruženia na automatických sústruhoch vám teda umožňuje získať veľké objemy presných a vysokokvalitných produktov v krátkom čase bez zapojenia ďalších ľudských zdrojov alebo vybavenia.
Dnes je zákazkové CNC sústruženie veľmi žiadané. Naša spoločnosť Vám môže ponúknuť svoje služby pri sústružení akýchkoľvek kovov a plastov.
CNC sústruženie vykonáme v akomkoľvek objeme, v čo najkratšom čase a primeranej kvalite.
Máme k dispozícii najmodernejšie a high-tech obrábacie centrá, sústružnícke a frézovacie stroje a sústružnícke automaty. Máme dostatočnú kapacitu na to, aby sme pre vás čo najrýchlejšie vytvorili samostatnú výrobnú linku.
So spoluprácou s nami budete vždy spokojní.
Sústružník je najdôležitejšou profesiou vo svete strojárstva. Bez pomoci obracačky nebude fungovať ani jeden mechanizmus, ani jedno vozidlo sa nedá do pohybu. Sústružnícke práce sú dnes potrebné takmer v každej oblasti ľudskej činnosti.
Skúsme prísť na to, čo robí sústružník. Samotnou podstatou profesie je opracovanie obrobku sústružníckymi nástrojmi rezaním a odoberaním vrstvy po vrstve materiálu, kým obrobok nedostane požadovaný tvar podľa výkresu alebo náčrtu.
Sústruženie dielov majú zvyčajne valcový tvar. Príklad na fotografii nižšie.
Turnerove procesy polotovary vo forme tyčí, výkovkov, okrúhlych výrobkov. Pomocou sústruhu sa spracovávajú časti rotujúcich telies, ako sú hriadele, nápravy, skrutky, ako aj upevňovacie prvky vo forme skrutiek, matíc, čapov. Na tomto zariadení sú tiež spracované tvarovky, adaptéry, potrubia, príruby.
Rozsah prác vykonávaných na univerzálnom sústruhu je dosť široký a vymenovať všetko by zabralo veľa času. Príklady dielov spracovaných na sústruhu na fotografii nižšie.
Spracované pomocou sústruhu a výrobky zložitých tvarov sa na to používajú štvorčeľusťové skľučovadlá sústruhu. Pomocou štyroch nesamoncentrujúcich čeľustí upnete aj ten najzložitejší diel, do ktorého napríklad potrebujete vyvŕtať dieru alebo urobiť ostrenie či drážku.
Skutočný špecialista vo svojom odbore robí z kovu nemožné. Aby ste však zvládli všetky vedomosti a zručnosti, musíte v závode pracovať najmenej 3-5 rokov. Sústružníci, ktorí v závode pracujú viac ako 10 rokov, už vedia odovzdávať svoje skúsenosti mladšej generácii sústružníkov.
Špecialista vo svojom odbore, goth, sa každým rokom stáva cennejším a cennejším. Žiaľ, takýchto odborníkov je čoraz menej.
