Токарное дело. Токарное дело и его история

Уильяму Мэйси принесли успех съемки в первом же фильме, после чего его жизнь переменилась. Отмеченный многими наградами, он утвердился как один из ведущих актеров, играющих характерные роли. Однажды, будучи на съемках в Миннесоте, Мэйси увлекся точением. Он брал уроки у местного токаря и даже купил собственный станок, чтобы практиковаться в перерывах между съемками.

На первый взгляд этот изъеденный жуками сосновый чурбак не казался чем-то особенным, но после снятия коры обнаружилась отличная заготовка для точения чаши с тонкими стенками.

Что подтолкнуло его к занятию токарным делом? «Я похож на шимпанзе: работа токаря меня просто заинтриговала, и мне тут же захотелось попробовать сделать что-то самому», — говорит Мэйси с улыбкой. Затем добавляет уже более серьезным тоном: «Мне всегда нравились различные емкости: они практичны, я люблю дарить их, зная, что они не будут пылиться без дела. Люди обычно любуются формой сосудов и получают удовольствие от контакта с ними — трогают их, гладят и при этом улыбаются». Узнав об увлечении Уильяма токарной работой, мы решили посетить его мастерскую в пригороде Лос-Анджелеса, взяв с собой известного мастера Фила Бренниона, согласившегося дать киноактеру несколько уроков. Под его руководством к концу дня Мэйси сумел выточить свою первую тонкостенную, полупрозрачную чашу.

Первые шаги: правильный выбор материала и инструментов

Для точения просвечивающего сосуда нужен особый материал. Древесина должна быть светлой, достаточно плотной и иметь красивый рисунок с характерными отметинами, что придает ей дополнительную привлекательность. Когда Бреннион достал из пластикового мешка невзрачный, покрытый застывшими каплями смолы и испещренный отверстиями от насекомых сосновый чурбак диаметром около 20 см, мы были удивлены. Но некрасивой заготовка оказалась только снаружи.

Этот кусок был выпилен из дерева, погибшего от нападения жуков-короедов. Их личинки питаются камбием (слоем живых клеток, расположенных под корой), истощая дерево до гибели. Когда личинки превращаются в жуков и выходят наружу, в их ходах начинают расти грибки, которые вызывают появление радиальных цветных полос в толще ствола.

Даже если вам не удастся найти уникальную заготовку, подобную этой, вы все же сможете выточить чашу, стенки которой пропускают свет. Выберите светлую древесину, например клена, и убедитесь, что она сырая, а не высушенная, чтобы было легче ее обрабатывать.

Примечание. Эта заготовка оказалась длиннее, чем требовалось для изготовления чаши. После выполнения главной задачи остаток чурбака был израсходован в экспериментах по точению пустотелого сосуда. Чтобы сделать подобную чашу, достаточно заготовки длиной 150 мм.

Установив частоту вращения около 500 об/мин, а подручник на 50 мм ниже оси точения, Мэйси обточил заготовку желобчатым резцом.

Для работы требуются всего два токарных инструмента: желобчатый резец шириной 10 мм и отрезной резец шириной 5 мм. Для такой деликатной работы они должны быть хорошо заточены. Чтобы выточить тонкостенную чашу, потребуется немало времени. (Уильям Мэйси затратил около грех часов на освоение этой техники.) Бреннион советует не прерывать начатый процесс до полного завершения работы. Почему? Сырая древесина, особенно в тонких изделиях, высыхает очень быстро и может растрескаться или покоробиться, если оставить ее без внимания. «Если вы вынуждены сделать перерыв, — говорит он, — возьмите свежие стружки, положите их в пластиковый пакет и наденьте пакет на незаконченную чашу. Выдавите из него лишний воздух и обмотайте скотчем. Это поможет выровнять влажность заготовки и предотвратит появление трещин».

Сцена первая: подготовка материала

Мэйси показывает результат выравнивания торцов с помощью отрезного резца. Заготовку можно крепить к планшайбе. Центральный выступ, если необходимо, нетрудно срезать стамеской.

Удалив кору и очистив поверхность проволочной щеткой, Мэйси закрепил заготовку в центрах токарного станка и несколько раз повернул ее рукой, чтобы убедиться в надежности крепления и сбалансированности. Затем грубо обточил ее до цилиндра с помощью желобчатого резца (рис. 1 и фото А). Небольшая ширина инструмента уменьшает риск его зарывания в заготовку при первичной об точке. Если форма заготовки близка к цилиндрической, можно взять широкий рейер, чтобы ускорить работу С помощью желобчатого и отрезного резцов он выровнял торцы заготовки, срезав древесину почти вплотную к обоим центрам (фото В).

Затем Бреннион и Мэйси сняли заготовку со станка и с помощью шурупов закрепили на одном из торцов планшайбу, выровняв ее с осью заготовки Короткий выступ на торце заготовки вошел в центральное углубление планшайбы. Крепление заготовки к планшайбе должно быть очень надежным Мэйси установил планшайбу на шпиндель станка, а для поддержки противоположного конца заготовки использовал задний центр. После этого снова обточил заготовку, чтобы она вращалась без биений.

Сцена вторая:начало точения чаши

Чтобы тонкие стенки просвечивали изнутри, Бреннион советует увеличить площадь освещенной поверхности, придав чаше форму широкого конуса с узким основанием.

Периодически выключая станок, чтобы осмотреть зажатую в центрах заготовку, Мэйси начинает формировать чашу снаружи. Подручник установлен перпендикулярно направлению движения резца.

Для точения такой формы частоту вращения увеличили до 1000 об/мин, а затем с помощью желобчатого резца начали формировать конус (рис. 2 и фото С) . Пока можно не заботиться о точности внешнего профиля. Но нужно оставить побольше материала в нижней части заготовки (примерно 75 мм в диаметре), чтобы она выдержала боковое давление при точении. Бреннион советует до конца работы не уменьшать этот размер. Готовая чаша имеет основание диаметром около 50 мм.

Сцена третья: формирование полости

Перед началом точения внутреннего контура Мэйси отодвинул заднюю бабку и проверил надежность крепления заготовки на планшайбе. Установив подручник параллельно торцу заготовки, он с помощью желобчатого резца выбрал углубление в центре (рис. 3). Можно использовать сверло, вставив сверлильный патрон в пиноль задней бабки. Бреннион советует сверлить сразу на всю глубину, пока заготовка имеет достаточную прочность. Торцевое точение тонких стенок, по словам Бренниона, требует особого подхода. При точении продольных волокон обычно перемещают резец от края к центру. Однако здесь внутреннюю часть чаши нужно точить от центра к краям (фото D ). Это позволяет лучше контролировать процесс и уменьшает риск случайного повреждения тонких стенок чаши при неосторожном движении резцом.

Мэйси переставляет подручник параллельно обрабатываемой поверхности, устанавливая его на высоте оси точения при работе резцом снаружи и на 25 мм ниже при точении внутреннего объема.

«Чем тоньше становятся стенки, тем осторожнее нужно работать», — предупреждает Бреннион. Тонкие стенки из сырой древесины быстро высыхают, нередко теряя круглую форму. Острота инструмента и осторожное удаление тонких слоев материала помогают избежать неприятностей. Начерно выточив внутренний объем, Мэйси снова принялся за внешний контур чаши (фото Е). Закончив точение снаружи, он довел стенки до окончательно толщины, работая резцом изнутри. Бреннион поясняет, что такая последовательность обработки сводит к минимуму коробление тонких стенок.

Чтобы стенки могли просвечивать, объясняет Бреннион, они должны иметь равномерную толщину не более 4 мм. Любое увеличение или уменьшение толщины вызывает внутренние напряжения, которые могут разорвать древесину.

Для контроля толщины стенок токари применяли два метода. Они направляли свет от небольшой лампы внутрь чаши и осматривали заднюю сторону, проверяя наличие темных или светлых мест.

А еще они пальцами касались стенок вращающейся чаши. Определение толщи-

Сцена четвертая: шлифовка, отделка и последние движения резцом

Заключительная шлифовка удаляет все следы резца и подготавливает чашу к нанесению отделки.

Завершив формирование контуров от основания до ободка чаши, Мэйси приступил к шлифовке, пользуясь наждачной бумагой зернистостью от 120 до 220 единиц (рис. 4 и фото F ). В подобных случаях чаще шлифуют вручную, но Мэйси использует электродрель для ускорения процесса.

Чтобы стенки чаши лучше пропускали свет, он обильно покрыл их так называемым датским маслом (фото G ). Состав хорошо впитывается в древесину и делает ее более прозрачной. Пленкообразующие покрытия, такие как нитролак или полиуретан, не лают подобного эффекта.

Хотя вначале заготовка была сырой, тепло, образующееся во время точения и шлифовки, в достаточной степени высушило древесину, чтобы ее можно было обработать масляным составом. Если оставить чашу без отделки, она может покоробиться или растрескаться уже через несколько минут.

Масляная пропитка готовой чаши делает ее еще лучше, усиливая контраст между темными и светлыми участками и добавляя янтарный оттенок.

Наконец Мэйси отделил чашу от остатка заготовки с помощью отрезного резца. После шлифовки и отделки донышка он как следует рассмотрел ее в лучах калифорнийского солнца.

Наш герой

Профессия: киноактер.

Специализация: исполнение характерных ролей и точение утилитарных сосудов.

Мастерская: надстройка размером 7,3×7,3 м над гаражом. В главной роли — токарный станок Powermatic 4224, второстепенные роли играют другие станки,занятые в основном первичной обработкой токарных заготовок.

Опыт: его отец был плотником, построившим семейный дом, поэтому Уильям с детства знаком с инструментами. Токарное ремесло заинтересовало его случайно, но, попробовав однажды, он попался на крючок.

Чаще всего использует: токарный станок, токарные резцы и электроточило.

Любимые породы древесины: американский граб, который прочен и отлично смотрится в точеных изделиях, а также орех, имеющий красивый цвет.

Любимый вид отделки: масло Behlen для деревянной посуды — его легко нанести и восстановить.

Главный совет: «Научитесь точить свои резцы и понимать, как работают они и токарный станок. И всегда будьте осторожны — безопасность важнее всего. Мои методы работы позволили мне сохранить целыми все пальцы, заработав лишь пару шрамов».

В книге рассмотрена технология обработки деталей на токарных станках; приведены сведения об оборудовании, инструментах, приспособлениях и выборе наиболее рациональных режимов резания; освещены вопросы механизации и автоматизации процессов обработки деталей на токарных станках, а также вопросы техники безопасности при работе на этих станках; приведены примеры работы токарей-новаторов.
Книга предназначена в качестве учебника для подготовки токарей в городских профессионально-технических училищах и может быть использована в сети индивидуального и бригадного обучения на промышленных предприятиях.

Размер: 10,8 Мб
Формат: djvu
Скачать книгу с depositfiles.com
Скачать книгу с rapidshare.com
Скачать книгу с dropbox.com
Не работает ссылка? Напишите об этом в комментарии.

Предисловие к шестому изданию.
Введение.
Раздел первый. Краткие сведения о токарном деле.
Глава I. Основные понятия об устройстве токарно-винторезного станка.
§ 1. Назначение токарных станков.
§ 2. Типы токарных станков.
§ 3. Основные узлы токарно-винторезного станка.
§ 4. Станина.
§ 5. Передняя бабка.
§ 6. Механизмы подачи.
§ 7. Суппорт.
§ 8. Фартук.
§ 9. Задняя бабка.
§ 10. Правила ухода за токарным станком.

Глава II. Основы процесса резания металлов.
§ 1. Элементы резания при обработке на токарных станках
§ 2. Процесс образования стружки.
§ 3. Смазочно-охлаждающие жидкости.
§ 4. Материалы, применяемые для изготовления резцов и других режущих инструментов.
§ 5. Токарные резцы.
§ 6. Заточка резцов.

Глава III. Краткие сведения о технике безопасности.
§ 1. Значение техники безопасности.
§ 2. Техника безопасности в механических цехах.
§ 3. Правила пожарной безопасности.

Глава IV. Обтачивание наружных цилиндрических поверхностей.
§ 1. Резцы для продольного обтачивания.
§ 2. Установка и закрепление резца.
§ 3. Установка и закрепление деталей в центрах.
§ 4. Установка и закрепление деталей в патронах.
§ 5. Навинчивание и свинчивание кулачковых патронов
§ 6. Приемы обтачивания гладких цилиндрических поверхностей.
§ 7. Приемы обтачивания цилиндрических поверхностей с уступами
§ 8. Элементы режима резания при обтачивании.
§ 9. Уход за резцом.
§ 10. Измерение деталей при обтачивании цилиндрических поверхностей
§ 11. Брак при обтачивании цилиндрических поверхностей и меры его предупреждения.
§ 12. Техника безопасности при обтачивании цилиндрических поверхностей.

Глава V. Обработка торцовых поверхностей и уступов.
§ 1. Резцы, применяемые при обработке торцовых поверхностей и уступов, и их установка.
§ 2. Приемы подрезания торцовых поверхностей и уступов
§ 3. Приемы измерения торцовых поверхностей и уступов.
§ 4. Техника безопасности при подрезании торцовых поверхностей и уступов.
§ 5. Брак при подрезании торцовых поверхностей и уступов и меры его предупреждения.

Глава VI. Вытачивание наружных канавок и отрезание.
§ 1. Резцы для вытачивания канавок и отрезания, их установка.
§ 2. Приемы вытачивания канавок и отрезания.
§ 3. Измерение канавок.
§ 4. Брак при вытачивании канавок и отрезании и меры его предупреждения.

Глава VII Сверление и рассверливание цилиндрических отверстий.
§ 1. Сверла.
§ 2. Затачивание спиральных сверл.
§ 3. Закрепление сверл.
§ 4. Приемы сверления..
§ 5 Элементы режима резания при сверлении.
§ 6. Рассверливание.
§ 7. Особенности конструкций некоторых типов сверл.
§ 8. Замена ручной подачи механической.
§ 9. Брак при сверлении и меры его предупреждения.

Глава VIII. Центрование.
§ 1. Назначение и формы центровых отверстий.
§ 2. Разметка центровых отверстий.
§ 3. Приемы центрования.
§ 4. Брак при центровании и меры его предупреждения.

Глава IX. Зенкерование, развертывание и растачивание цилиндрических отверстий. Вытачивание внутренних канавок.
§ 1. Зенкерование цилиндрических отверстий.
§ 2. Развертывание цилиндрических отверстий.
§ 3. Растачивание цилиндрических отверстий.
§ 4. Приемы растачивания сквозных и глухих цилиндрических отверстий.
§ 5. Брак при обработке цилиндрических отверстий и меры его предупреждения.
§ 6. Приемы подрезания внутренних торцовых поверхностей и вытачивания внутренних канавок.
§ 7. Измерение цилиндрических отверстий, внутренних канавок и выточек.

Глава X. Токарная обработка несложных деталей.
§ 1. Токарная обработка штыря.
§ 2. Токарная обработка гладких и ступенчатых валов.

Глава XI. Основные принципы построения технологических процессов обработки деталей на токарных станках.
§ 1. Понятие о технологическом и производственном процессах
§ 2. Элементы технологического процесса.
§ 3. Типы производств в машиностроении.
§ 4. Принципы разработки технологического процесса механической обработки.
§ 5. Понятие об установочных базах и их выбор.

Раздел второй. Обработка конических поверхностей. Обтачивание фасонных поверхностей. Отделка поверхностей. Нарезание треугольной резьбы.
Глава XII. Обработка конических поверхностей.
§ 1. Понятие о конусе и его элементах.
§ 2. Способы получения конических поверхностей.
§ 3. Обтачивание конических поверхностей поперечным смещением корпуса задней бабки.
§ 4. Обтачивание конических поверхностей поворотом верхней части суппорта.
§ 5. Обработка конических поверхностей с применением конусной линейки.
§ 6. Обработка конических поверхностей широким резцом.
§ 7. Растачивание и развертывание конических отверстий.
§ 8. Измерение конических поверхностей.
§ 9. Брак при обработке конических поверхностей и меры его предупреждения.

Глава XIII. Обтачивание фасонных поверхностей.
§ 1. Фасонные резцы, их установка и работа ими.
§ 2. Обтачивание фасонных поверхностей проходными резцами.
§ 3. Обработка фасонных поверхностей по копиру.
§ 4. Брак при обтачивании фасонных поверхностей и меры его предупреждения.

Глава XIV. Отделка поверхностей.
§ 1. Шероховатость обработанной поверхности.
§ 2. Тонкое точение.
§ 3. Доводка или притирка.
§ 4. Обкатывание поверхности роликом.
§ 5. Накатывание.

Глава XV. Нарезание резьбы.
§ 1. Общее сведения о резьбах.
§ 2. Типы резьб и их назначение.
§ 3. Измерение и контроль резьбы.
§ 4. Нарезание треугольной резьбы плашками.
§ 5. Нарезание треугольной резьбы метчиками.
§ 6. Нарезание резьбы резцами.
§ 7. Резьбовые гребенки.
§ 8. Настройка токарно-винторезного станка для нарезания резьбы
§ 9. Примеры подсчета сменных зубчатых колес.
§ 10. Приемы нарезания резьбы резцами.
§ 11. Высокопроизводительные методы нарезания резьбы.
§ 12. Брак при нарезании резьбы резцами и меры его предупреждения.

Раздел третий. Токарные станки. Механизация и автоматизация процессов обработки деталей на токарных станках.
Глава XVI. Устройство токарных станков.
§ 1. Краткий исторический обзор развития токарного станка.
§ 2. Основные типы станков токарной группы.
§ 3. Условное обозначение токарных станков.
§ 4. Основные характеристики токарно-винторезных станков отечественного производства.
§ 5. Приводы токарных станков.
§ 6. Кинематическая схема станка.
§ 7. Механизмы коробок скоростей и подач.
§ 8. Суппорт токарно-винторезного станка.
§ 9. Фартук.
§ 10. Токарно-винторезный станок модели 1К62.
§ 11. Станки токарной группы.

Глава XVII. Проверка токарно-винторезного станка на точность.
§ 1. Инструмент для проверки станков на точность.
§ 2. Основные методы проверки токарного станка.

Глава XVIII. Механизация и автоматизация процессов обработки деталей на токарных станках.
§ 1. Устройства, механизирующие процесс обработки на токарных станках.
§ 2. Устройства, автоматизирующие процесс обработки на токарных станках.
§ 3. Станки с программным управлением.
§ 4. Автоматические линии.

Раздел четвертый. Основы учения о резании металлов.
Глава XIX. Общие сведения о резании.
§ 1. Краткий исторический обзор.
§ 2. Материалы, применяемые для изготовления режущих инструментов.
§ 3. Углы резца.
§ 4. Установка резца.

Глава XX. Основные процессы резания.
§ 1. Процесс образования стружки.
§ 2. Основные сведения о силах, действующих на резец.
§ 3. Теплота резания.
§ 4. Стойкость резца.
§ 5. Охлаждение инструмента.
§ 6. Влияние различных факторов на выбор скорости резания.

Раздел пятый. Высокопроизводительное резание металлов. Выбор наивыгоднейших режимов резания.
Глава XXI. Высокопроизводительное резание металлов.
§ 1. Сущность скоростного резания металлов.
§ 2. Геометрия резцов для скоростного резания.
§ 3. Современные конструкции высокопроизводительных резцов.
§ 4. Требования, предъявляемые к станкам для скоростного точения.
§ 5. Приспособления, применяемые при скоростном резании.
§ 6. Приспособления для отвода стружки.
§ 7. Неполадки при скоростном точении.
§ 8. Основные правила работы резцами, оснащенными пластинками из твердых сплавов.

Глава XXII. Выбор наивыгоднейших режимов резания.
§ 1. Понятие о производительности труда.
§ 2. Понятие о мощности при точении.
§ 3. Крутящий момент.
§ 4. Паспорт токарного станка.
§ 5. Выбор наивыгоднейших режимов резания.
Раздел шестой. Сложные токарные работы.

Глава XXIII. Нарезание прямоугольной и трапецеидальной резьб.
§ 1. Общие сведения о резьбах для передачи движения.
§ 2. Нарезание прямоугольной и трапецеидальной резьб.
§ 3. Способы нарезания многозаходных резьб.
§ 4. Деление многозаходных резьб на заходы.
§ 5. Высокопроизводительные методы нарезания многозаходных.
§ 6. Основные сведения о нарезании резьбы вращающимися резцами.

Глава XXIV. Токарная обработка деталей со сложной установкой.
§ 1. Обработка деталей в люнетах.
§ 2. Обработка деталей на планшайбе.
§ 3. Обработка деталей на угольниках.
§ 4. Обработка деталей на оправках.
§ 5. Обработка эксцентриковых деталей.

Раздел седьмой. Организация рабочего места и труда токаря. Технологический процес обработки деталей на токарных станках.
Глава XXV. Организация рабочего места и труда токаря.
§ 1. Организация рабочего места токаря.
§ 2. Планировка рабочего места токаря.
§ 3. Порядок и чистота на рабочем месте.
§ 4. Организация труда на рабочем месте.
§ 5. Многостаночная работа.

Глава XXVI. Рациональные методы токарной обработки.
§ 1. Технологические приемы, применяемые токарями-новаторами.
§ 2. Сокращение основного (машинного) времени.
§ 3. Сокращение вспомогательного времени.
§ 4. Комплексный метод сокращения штучного времени.

Глава XXVII. Технологический процесс обработки деталей на станках.
§ 1. Общие сведения о разработке технологического процесса обработки деталей.
§ 2. Порядок составления технологического процесса обработки деталей.
§ 3. Метод групповой обработки деталей.
§ 4. Карты технологического процесса обработки деталей на станках
§ 5. Технологическая дисциплина.

Глава XXVIII. Технологические процессы обработки деталей на токарных станках.
§ 1. Технологический процесс токарной обработки втулок.
§ 2. Технологический процесс токарной обработки дисков.
§ 3. Технологический процесс токарной обработки стаканов.

Глава XXIX. Примеры составления технологических процессов обработки деталей на токарных станках.
§ 1. Обработка ступенчатого валика.
§ 2. Обработка нажимной гайки.

Приложение I. Паспорт токарно-винторезного станка модели 1К12.
Приложение II. Классификатор переходов.
Приложение III. Операционная карта механической обработки.
Приложение IV. Технологическая карта механической обработки ступенчатого валика.
Приложение V. Технологическая карта механической обработки нажимной гайки.

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ НА ТОКАРНОМ СТАНКЕ

Техника безопасности – это система организационных и технических мероприятий и средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных и вредных производственных факторов. Основное содержание мероприятий по технике безопасности и производственной санитарии заключается в профилактике травматизма, т. е. предупреждении несчастных случаев на производстве, и в частности в период прохождения учебной практики.

Каждый студент должен получить инструктаж о технике безопасности, производственной санитарии и противопожарной охране.

Инструктаж на рабочем месте проводится перед допуском к работе всех вновь прибывших на практику учащихся, а также переведенных.

До начала работы.

1) Надеть спецодежду; застегнуть рукава; спрятать волосы под головной убор.

2) Проверить наличие и надёжность крепление защитных ограждений и соединение защитного заземления с корпусом станка.

3) Расположить инструменты и заготовки в определённом порядке на приставной тумбе.

4) Прочно закрепить резец и обрабатываемую деталь. Вынуть ключ из патрона и установить на установленное место.

5) Проверить работу станка на холостом ходу и исправность пусковой коробки путём выключения кнопок и рычагов управления.

Во время работы.

1) Строго выполнять технологию операций.

2) Во избежание травм запрещается:

· наклонять голову близко к патрону или режущему инструменту.

· предавать или принимать предметы через вращающие части станков.

· облокачиваться или опираться на станок, класть на него инструменты или заготовки.

· измерять обрабатываемую деталь, чистить и убирать стружку со станка до полной его остановки.

· охлаждать режущий инструмент или обрабатываемою деталь с помощью тряпки.

· останавливать станок путём торможения рукой патрона.

· отходить от станка не выключив его.

· поддерживать и ловить рукой отрезанною деталь.

3) Зачистку детали на станке производить напильником или шкуркой прикрепленной оправе. Рукоятка оправы должна быть с предохранительным кольцом. При работе держать левой рукой.

4) При выключение станка необходимо отвести резец от обрабатываемой детали.

5) При работе в центрах проверить надёжно ли закреплена задняя бабка и следить, чтобы засверловка была достаточна, и угол ее соответствовал углу центров.

6) Пользоваться ключами, соответствующими гайками и головками болтов.

7) Обрабатываемый пруток не должен выступать за пределы станка

8) При выключении тока в сети, во время работы, немедленно выключить машину.

По окончанию работы.

1) Отключить суппорт, выключить электродвигатель.

2) Удалить стружку со станка при помощи щётки, из пазов станины крючками. Сдувать стружку ртом или сметать рукой запрещается.

3) Протереть станок, смазать, привести в порядок инструменты и индивидуальные средства защиты. Сдать станок преподавателю.

РЕЖУЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ

Режущим инструментом,применяемым на токарных станках, являются резцы. По виду обработки резцы делятся на: проходные, подрезные, отрезные, прорезные, гантельные, резьбовые, фасонные и расточные; расточные, в свою очередь, делятся на резцы для обработки сквозных отверстий, обработки в упор глухих отверстий, расточки канавок, нарезания резьбы. По направлению подачи резцы делятся на правые и левые. Правыми резцами называются такие, у которых при наложении на них сверху ладони правой руки главная режущая кромка оказывается расположенной на стороне большого пальца. При работе такими резцами на токарном станке они перемещаются справа налево. По форме головки и ее расположению относительно оси тела резцы бывают прямые. Рационально выбранные геометрические параметры резца и форма передней поверхности для заданных условий резания должны обеспечивать наибольшую стойкость инструмента или наибольшую скорость резания. Такая геометрия называется оптимальной и выбирается из соответствующих справочников по режимам резания и конструированию режущего инструмента. Материалом для резцов служат быстрорежущая сталь (сварные резцы) и металлокерамический твердый сплав (резцы с напаянными или привернутыми пластинами).

ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ НА ТОКАРНЫХ СТАНКАХ

Токарная обработка – один из самых распространенных видов обработки металлов резанием, осуществляемый на станках токарной группы. Детали, обрабатываемые на этих станках, делятся на три класса: валы, диски, втулки. Детали обрабатываются на специализированных станках, налаженных для обработки определенных простых и средней сложности заготовок или выполнения отдельных операций: нарезание наружную и внутреннюю треугольную и прямоугольную резьбы метчиками и плашками. Пользуются универсальными и специальными приспособлениями, многомерным и одномерным инструментом.

ТИПЫ ТОКАРНЫХ СТАНКОВ

Станоксостоит из станины, установленной на тумбах, передней (шпиндельной) бабки, суппорта с резцедержателем и фартуком, задней бабки. Станина является основанием и служит для монтажа всех основных узлов станка. По направляющим станины перемещаются каретка суппорта и задняя бабка. Передняя бабка имеет внутри коробку скоростей со шпинделем, на переднем конце которого закрепляется патрон или планшайба для установки, обрабатываемой заготовки. Суппорт предназначен для крепления резцов в резцедержателе и перемещения их в продольном, поперечном и угловом направлениях. Для перемещения инструмента суппорт имеет трое салазок (кареток): продольные, поперечные и верхние. Коробка подач и гитара сменных зубчатых колес служат для налаживания станка на необходимую подачу или шаг нарезаемой резьбы. От коробки подач движение на суппорт поступает через ходовой винт, при нарезании резьбы, или через ходовой вал, когда необходимо осуществить движение продольной и поперечной подачи при обтачивании заготовок. Задняя бабка служит для поддержания свободного конца длинных заготовок. Она состоит из трех основных частей: корпуса, пиноли и плиты. В коническое отверстие пиноли устанавливают центр или инструмент (сверло, зенкер и т. п.). Корпус задней бабки можно смещать в поперечном направлении для обтачивания конусных поверхностей. Токарные станки оснащены устройствами для ускоренной подачи суппорта и механизма для быстрой остановки вращения шпинделя и автоматического отключения подачи суппорта при перегрузке. На передней бабке станка помещены указатели положения рукояток настройки и таблицы частот вращения шпинделя.

ОБРАБОТКА ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ И ТОРЦОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Для обработки цилиндрическойповерхности заготовки полностью за одну установку необходимо вместо поводкового патрона и хомутика применить специальный передний центр (рифленый, плавающий с рифленым поводком, самозажимной или обратный) и заднийцентр - вращающийся.

Подрезание торцов заготовок заключается в выполнении приемов, предусмотренных в предыдущих упражнениях (установка патрона, резца и заготовки, настройка станка на требуемую частоту вращения шпинделя). Заготовку закрепить в патроне с вылетом из кулачков не более 40... 50 мм. Обработку выполнять тифозным торцовым отогнутым резцом с углом j = 90° или проходным отогнутым резцом с углом j =45°. Обработку торца заготовки выполнять в такой последовательности: коснуться вершиной головки резца торца заготовки и отвести резец от заготовки на себя; установить резец на требуемый размер срезаемого слоя (глубину резания или припуск по торцу), перемещая его влево, подать резец ручной поперечной подачей, уменьшая значение подачи при подходе вершины резца к оси заготовки. Для подрезки второго торца заготовки открепить заготовку, измерить ее длину, определить оставшийся припуск для обработки 2-го торца, закрепить заготовку в патроне другим концом. Переместить резец, отсчитывая перемещение по лимбу винта верхних салазок (или по лимбу продольной подачи каретки суппорта) от торца заготовки, оставив 0,1 ... 0,2 мм на окончательное подрезание.

Подрезать торец путем перемещения резца к центру поперечной ручной подачей. Отвести резец от заготовки в исходное положение. По лимбу винта верхних салазок суппорта подать резец влево на оставшийся припуск и подрезать второй торец окончательно. При подрезке торцов проходным отогнутым резцом с углом j= 45° предварительный проход выполнять перемещением резца от наружной поверхности заготовки к центру, окончательный проход - перемещением от центра к наружной поверхности заготовки. Прямолинейность торца заготовки после обработки проверить измерительной линейкой. Выпуклость торца не допускается. Все приведенные выше упражнения по обтачиванию цилиндрических поверхностей и подрезке торцов повторить несколько раз, после чего обработать заготовки, необходимые для проведения следующих занятий или изготовления деталей для продукции, выпускаемой учебными мастерскими.

Подрезание торца заготовки выполняют в такой последовательности: касаются вершиной головки резца торца заготовки и отвести резец от заготовки на себя; установить резец на требуемой размер (глубину резания или припуск по торцу), перемещая его влево; подать резец ручной поперечной подачей, уменьшая значение подачи при проходе вершины резца к оси заготовки.

СВЕРЛЕНИЕ И РАСТОЧКА ОТВЕРСТИЙ

Обработку отверстий на токарных станках выполняют различными режущими инструментами, выбор которых зависит от ваших заготовок, формы отверстия, точности и шероховатости поверхности отверстия. Заготовки крепят в шпинделе станка и сообщают им вращательное движение, а режущие инструменты - в пиноли задней бабки и сообщают им поступательное движение - подачу. В зависимости от формы и размеров заготовку крепят в трехкулачковом самоцентрирующемся патроне, в четырехкулачковом патроне, на планшайбе с помощью планок и болтов или другими способами. Обработку отверстий в сплошном металле заготовки производят спиральными сверлами. Когда длина отверстия превышает 5...10 диаметров, при так называемом глубоком сверлении, применяют специальные сверла (ружейные, пушечные,шпиндельные, кольцевые, центровочные и др.). Спиральные сверла диаметром до 10мм с цилиндрическим хвостовиком закрепляют в трехкулачковом сверлильном патроне, который устанавливают непосредственно в коническое отверстие пиноли задней бабки. Если конус хвостовика сверлильного патрона меньше конуса конического отверстия пиноли, то необходимо использовать переходную коническую втулку. Спиральные сверла диаметром более 10 мм с цилиндрическим хвостовиком закрепляют в двухкулачковом сверлильном патроне, обладающем большей силой зажима Спиральные сверла с коническими хвостовиками устанавливают непосредственно в коническом отверстии пиноли задней бабки танка, а когда конус сверла меньше конического отверстия пиноли, то с помощью одной или нескольких переходных втулок. Различают предварительное и окончательное сверление. При предварительном сверлении диаметр сверла подбирают меньше окончательного диаметра на размер припуска, оставленного для окончательной обработки. После предварительного сверления может быть проведено рассверливание, т. е. сверление сверлом большего диаметра, зенкерование, развертывание или растачивание отверстия резцом. Выбор вида дальнейшей обработки зависит от точности обрабатываемого отверстия. Обработку центровых отверстий на торцовых поверхностях для установки заготовок в центрах станков осуществляют или последовательно сверлом и зенковкой, или за один прием комбинированным центровочным сверлом.

Токарное дело появилось на заре промышленной революции и с тех пор прошло длинный путь эволюции. В наше время профессия токаря успела утратить привлекательность для молодых людей. Но с другой стороны с появлением большого количества станков с программным управлением, токарное дело обретает новое звучание и переходит в разряд инженерного искусства. Детали токарной обработки применяются в машиностроении, электроэнергетике, строительстве и других областях промышленности и техники.

Основные принципы токарной обработки

Для начинающих токарное дело кажется темным лесом, полным непонятных терминов. Хотя на самом деле суть процесса токарного точения довольно проста. Главный инструмент токаря - это станок в котором зажатая деталь вращается на высокой скорости, а режущий элемент производит обрабатывающие процессы по дереву, металлу или пластику.

Обрабатываться могут самые различные материалы. Наиболее востребованным материалом в токарном деле безусловно является сталь.

Но исторически все начиналось с обработки дерева, 12 еще действующих токарных станков Петра Первого до сих пор сохранились в коллекции Эрмитажа. Русский царь увлекался ремеслами, но токарная обработка деревянных и металлических деталей была его любимым занятием.

Современные станки, конечно, гораздо сложнее первых деревянных образцов. Но базовый принцип сохраняется, несмотря на появление электрического двигателя вместо ручного привода и многократное увеличение в размерах.

Токарный станок состоит из нескольких базовых элементов:

• станина, на которую крепятся все остальные элементы;
• передняя бабка с двигателем и шпинделем для фиксации детали;
• суппорт движущийся по направляющим в станине, с расположенным на нем резцом;
• задняя бабка с фиксатором габаритных деталей.

Деталь зажимается, привод сообщает ей вращение и, регулируя положения режущего или фрезеровочного инструмента, производится обработка материала.

Стандартные токарные операции, которые применяются и в металлообработке, и в обработке дерева это:

1. точение сфер, конусных и цилиндрических заготовок;
2. торцевание;
3. нарезка канавок, внутри и снаружи деталей;
4. отрезание;
5. центровка;
6. сверловка;
7. нарезка резьбы, снаружи и изнутри;
8. зенкерование.

Каждая операция требует специальный инструмент, который подбирают в соответствии с материалом, требуемой точностью обработки и конструктивных особенностей станка.

Виды оборудования для токарной обработки

В советское время существовала разветвленная сеть профессиональных училищ, в которых молодые люди после школы могли освоить профессию токаря совершенно бесплатно. Обучающая программа включала теоретическую часть практическую работу на учебном станке в стенах училища и производственную практику. Одним из самых важных элементов теоретической подготовки наряду с изучением свойств металла было обучение владению инструментом. Без понимания того для чего нужен каждый вид резца, как он устанавливается в станке и под каким углом происходит обработка профессиональный токарь никак обойтись не сможет. Сейчас каталоги токарных резцов и фрез - это многотомные справочники и пособия для токаря огромного формата. Разнообразие оснастки, разработанной для любых тонкостей операций металлообработке сравнимо с классификацией видов в биологии. Основные инструменты, без которых точно не обойдется ни одно производство и можно проводить большинство операций - это резцы:

• проходные, служат для обтачивания;
• расточные, позволяют точить глухие отверстия;
• отрезные, для нарезки;
• резьбовые нужны для нарезания резьбы на заготовках;
• фасонные;
• прорезные;
• галтельные.

Обучение работе на токарном станке включает подготовку к работе со всеми видами этих резцов. И для каждого инструмента необходима точная спецификация фиксации инструмента. Угла заточки, угла под которым резец подходит к детали, скорости подачи. При этом все параметры будут меняться со сменой материала. Даже у стали в зависимости от наличия различных присадок процесс обработки настраивается отдельно.

Станки, которые можно сейчас встретить у производителей очень сильно различаются по ряду параметров:

• по габаритам: от настольных станков в домашнюю мастерскую, до промышленных машин в десятки тонн для обработки деталей гидроэлектростанций;
• по способу управления: ручные, с ЧПУ, полностью автоматические комплексы;
• по обрабатываемым материалам: для дерева, металла, твердых пластиков.

Первые опыты начинающего токаря начинаются с изучения токарного станка, общих принципов работы и самых простых операций по нарезке деталей. Дальше с ростом навыков, работы со станком и теоретической подготовки можно переходить к новым работам, например, по нарезке резьбы или проточке.

Но прогресс в умениях дело далеко не быстрое, придется привыкнуть к мысли о долгом кропотливом обучении. В профессиональных училищах срок подготовки занимает 3 года плюс производственная практика, которая совершенно по-другому преподносит теоретические знания.

Разряды токарей

С ростом профессиональной подготовки токарь может подтверждать свои умения сдает экзаменов для перехода в следующий разряд, чем выше разряд, тем больших теоретических знаний необходимо специалисту и, тем более, тонкое владение инструментов он должен демонстрировать

• токарь 2-го разряда владеет навыками работы на универсальных станках, с деталями 12-14 квалитета;
• токарь 3-го разряда подтвердил навыки по наладке универсальных станков, работы с плазмотроном, заточке резцов, готов обрабатывать детали 7-10 квалитета;
• токарь 4-го разряда выполняет плазменно-механическую обработку, управляет санками с тремя и более суппортами, нарезает двухзаходные резьбы;
• токарь 5-го разряда обрабатывает сложные детали до 6-7 квалитета точности, обрабатывать высоколегированные стали и накатывать многозаходные резьбы;
• токарь 6 разряда высшая ступень профессионального мастерства, специалист работает с 5 квалитетом и может выполнять настройку тонкого инструмента, с несколькими сопряженными поверхностями.

Сдача экзаменов для перехода от разряда к разряду разделена периодом не менее года.

Последний шестой разряд свидетельствует о весьма высокой подготовке в теоретической части, практических навыках обработки деталей и настройке станков. Заработная плата такого специалиста может превышать оплату профессионального инженера.

И иногда от специалиста с уникальными токарными навыками может полностью зависеть производственный процесс на предприятии. Сдача экзаменов по специальности токарное дело открыта во многих профессиональных обучающих центрах, обычно для экзамена потребуется дополнительно пройти обучающий курс и оплатить переподготовку и сам экзамен.

Как стать профессионалом в металлообработке

Обучение токарному делу, как, например, в профессии врача, длится целую жизнь, кроме существенного объема теоретической информации, книг и практических навыков которые предстоит освоит стоит есть постоянно обновляющийся парк техники, требующий изучения, токарные станки развиваются. Также увеличивается номенклатура обрабатываемых материалов, появляются новые композитные и полимерные материалы с неизученными свойствами.

Скачать учебное пособие по токарному делу

П.М. Денежный, Г.М. Стискин, И.Е. Тхор

Токарное дело

Издание третье, переработанное

Одобрено Ученым советом Государственного комитета СССР по профессионально-техническому образованию в качестве учебного пособия для средних профессионально-технических училищ

Москва «Высшая школа» 1979

УДК 621.941.1

Денежный П.М. и др. Токарное дело: Учебное пособие для средних профессионально-технических училищ / П.М. Денежный, Г.М. Стискин, И.Е. Тхор. - 3-е издание, переработанное. - М.: Высшая школа, 1979. - 199 с., ил. - (Профтехобразование. Обработка резанием).

В книге описаны принцип действия токарных станков, серийный станок 16К20, приемы токарной обработки; приведены сведения об организации рабочего места токаря, о построении технологического процесса токарной обработки, выборе режима резания, инструментов и приспособлений, экономичной обработке типовых деталей, показаны пути повышения производительности труда и качества продукции, рассмотрены вопросы техники безопасности при работе на токарных станках.

Введение (3).

Часть первая. ОСНОВЫ ТОКАРНОГО ДЕЛА (4).

Глава 1. Основные сведения о токарной обработке (4).

Глава 2. Обработка наружных цилиндрических поверхностей (15).

Глава 3. Технологический процесс токарной обработки (36).

Глава 4. Обработка цилиндрических отверстий (42).

Глава 5. Технологический процесс изготовления деталей типа втулок (61).

Глава 6. Нарезание резьбы плашками и метчиками (64).

Глава 7. Обработка конических поверхностей (73).

Часть вторая. ТОКАРНЫЕ СТАНКИ (80).

Глава 8. Типовые механизмы станков (80).

Глава 9. Общий обзор токарных станков (86).

Глава 10. Токарно-винторезный станок 16К20 (89).

Глава 11. Основы рациональной эксплуатации токарных станков (107).

Часть третья. ОБРАБОТКА СЛОЖНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ (112).

Глава 12. Обработка фасонных поверхностей (112).

Глава 13. Отделка поверхностей (120).

Глава 14. Нарезание резьбы резцами (124).

Глава 15. Технологические вопросы обработки сложных поверхностей (136).

Глава 16. Обработка заготовок со сложной установкой (139).

Часть четвертая. ОСНОВЫ ТЕОРИИ РЕЗАНИЯ (148).

Глава 17. Физические основы процесса резания металлов (148).

Глава 18. Токарные резцы (155).

Глава 19. Основные закономерности процесса резания металлов при точении (162).

Часть пятая. СВЕДЕНИЯ ДЛЯ РАСШИРЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО КРУГОЗОРА ТОКАРЯ (171).

Глава 20. Технологические процессы токарной обработки заготовок некоторых типовых деталей (171).

Глава 21. Пути повышения производительности труда при токарной обработке (177).

Глава 22. Станки токарной группы (184).

Глава 23. Техника безопасности при работе на токарном станке (188).

Приложения (192).

Литература (196).

Петр Моисеевич Денежный, Григорий Моисеевич Стискин, Иван Ефимович Тхор

ТОКАРНОЕ ДЕЛО

Художник И.Н. Веселов-Новицкий

Другая обработка этой книги в формате djvu -