Прилади, обладнання та матеріали.

Вступ

Навчальна дисципліна «Матеріалознавство і технологія конструкційних матеріалів» дає студентам необхідні відомості про сучасні методи отриман­ня і обробки металів та інших конструкційних матеріалів, про їх властивості й будову, способи обробки шляхом виливки, ковки, зварювання, різання і ін. для надання їм заданої форми і розмірів.

Вивчення даного курсу є передумовою до успішного засвоєння ряду спеціальних дисциплін, які формують технічний кругозір інженера-механіка. Ознайомлення з сучасними способами отримання чорних та кольорових металів й інших конструкційних матеріалів, знання їх основних властивостей і методів обробки, які надають їм потрібні експлуатаційні властивості, необхідні для правильного вибору та використання цих матеріалів.

Перед початком вивчення даної дисципліни необхідно мати навчальну літературу та методичні рекомендації.

За основними розділами курсу «Матеріалознавство і технологія конструкційних матеріалів» програмою передбачаються лабораторно-практичні заняття, які проводяться в лабораторіях університету. До складання іспиту з курсу допускаються студенти, які мають зараховані лабораторні та контро­льні роботи.

 

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1

Тема: Токарні різці.

Теоретичні відомості.

Токарні різці поділяються по призначенню, матеріалу робочої частини, формі головки та направленню подачі, конструкції, перетину тіла різця (стрижня) та ін.

По призначенню розрізняють різці прохідні, підрізні, відрізні, розточні, галтельні, фасонні та різьбові. На рис. 1 показані найбільш часті типи токарних різців, що застосовуються.

Прохідні різці застосовують для зовнішнього точіння: чернеткові (рис. 1, а, б) й чистові (рис. 1, в, г, д). Прохідний завзятий різець (рис. 1, є) має головний кут φ=90°, він працює з повздовжньою подачею та водночас підрізає торець.

Підрізні різці (рис. 1, ж) застосовують в основному для підрізання торців; вони працюю із поперечною подачею.

Відрізні різці (рис. 1, з) застосовують для відрізання заготовок й точіння канавок. Відрізний різець має одну головну й дві допоміжні ріжучі кромки. Для зменшення тертя допоміжні задні поверхні заточують під кутом 1,5-2°

Розточні різці застосовують для розточування отворів, заздалегідь просвердлених чи одержаних в процесі штамповки або виливки. Розточні різці використовують для розточування наскрізних отворів (рис. 1, и) й глухих отворів (рис. 1, к) Різці для розточування глухих отворів мають головний кут φ=90°, а для розточування наскрізних отворів φ=45-60°.

Галтельні різці застосовують для точіння закруглений (галтелей).

В якості матеріалу робочої частини токарних різців використовують швидкоріжучі сталі, інструментальні сталі, леговані інструментальні сталі, тверді сплави, мінералокераміку і алмази. Вуглецеві та легуючі інструментальні сталі для виготовлення токарних різців застосовують рідко. По формі головки та напряму подачі прохідні різці поділяють на праві та ліві. У правих різців (рис, 1, а, б) головна ріжуча кромка розміщена з лівої сторони, та вони працюють подачею від задньої бабки до передньої. У лівих різців головна ріжуча кромка розміщена праворуч, й працюють вони у зворотному напрямку - від передньої бабки до задньої.

Рис. 1. Основні різновиди токарних різців

Різці можуть мати головки, одігнуті (рис. 1, б) праворуч або ліворуч, зігнуті вгору або вниз й відтягнуті (рис. 1, з).

Щодо перетину стрижня розрізняють різці прямокутні, квадратні та круглі.

Щодо конструкції різці можуть бути цільні (головка й тіло зроблені з одного матеріалу), з привареною головкою (наприклад, головка з швидкоріжучої стали, а державка різця з маловуглецевої сталі), с припаяною пластинкою (твердого сплаву або швидкоріжучої стали) та різці з механічним кріпленням ріжучих пластинок.

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 2.

Тема: Вивчення конструкції та складання паспорту токарно-гвинторізного верстату.

Теоретичні відомості.

1. Завдання роботи.

Вивчити конструкцію та кінематику токарно-гвинторізного верстату; засвоїти управління верстатом та налагодити верстат на заданий режим; ознайомитися з складанням паспорту верстату та з перевіруючим розрахунком слабих ланок верстату з метою виявлення його технологічних можливостей.

2. Порядок виконання роботи.

- Користуючись верстатом в натурі (наприклад, моделі 1А62 або 1К62), паспортом або навчальною допомогою за теоретичним курсом, ознайомитися з конструкцією та управлінням верстату.

- Налагодити верстат на заданий режим (по вказівці викладача).

- Вивчити кінематичну схему верстату по навчальній допомозі або паспорту. Записати рівняння для визначення мінімальної та максимальної частот обертання шпинделя, повздовжньої та поперечної подач.

- Заповнити форму паспорту токарного верстату. Пояснення по виконанню основних граф паспорту наведені нижче.

Тип верстату. Вказати різновид верстату (токарно-гвинторізний, токарно-обдирочний та ін.).

Модель. Умовне позначення, марка верстату, під якою він випущений заводом-виготивником (наприклад, 1А616, 1А62, 1624) та ін.). Модель вибрати згідно таблички на верстаті, каталогу або з інших даних.

Клас точності. Вказати позначення класу, до якого відноситься верстат, в залежності від точності деталей, що обробляються. Встановлено три основних класи точності верстатів: Н - нормальної точності, П - підвищеної, В - високої. До класу Н відносяться верстати, що забезпечують точність обробки виробів не менше ніж по 10...9 квалітетам точності.

Верстат особливо придатний або пристосований. Стисло вказати, на які роботи розрахований верстат (обробка колінчастих валів, нарізання різьби та ін.). Для універсальних верстатів ця графа не виконується або в ній пишеться "універсальний".

Найбільший діаметр виробу, встановлюваного над станиною. Визначити найменшу з відстаней від осі центрів до внутрішніх кромок, що спрямовують, станини. Цей розмір більше висоти центрів. В паспорті зазначається 1,95 найменшого розміру.

Відстань між центрами.В шпиндель верстату й піноль задньої бабки вставляють центри. Заміряти відстань при крайньому положенні задньої бабки так, щоб торець підстави бабки був врівень з торцем станини. Піноль задньої бабки повинна бути втягнута в неї. Точність заміру в±1 мм.

Висота центрів.Вказати розмір по перпендикуляру від лінії центрів до площини кромок, що спрямовують, станини. У випадку призматичних спрямовувачів за площину, що спрямовує приймається площина основи призм. Точність заміру h±1 мм.

Найбільший діаметр прутка. Береться рівним 0.97 найменшого отвору шпинделя.

Найбільша довжина обточки. Вказати максимальну довжину встановлюваного на верстаті виробу, що може бути оброблена при найбільшому повздовжньому ході супорта.

Найбільші розміри державки різця. Вказуються найбільша висота та ширина державки різця, що може бути встановлена в різцеутримувачі. Висота різця вважається від опорної поверхні до лінії центрів верстату.

Ціна одного ділення лімба. Переміщення супорта на одне ділення шкали лімба визначається поверненням лімба на один оберт; переміщення лімба знаходять діленням на число поділок лімба.

Конус шпинделя, система, номер. По шпинделю передньої бабки вказуються система конуса (Морзе, метричний) та його номер. Центр має два конуса: передній - для закріплення деталі, що обробляється, та задній - на хвостовиці, що вставляють в відповідний конічний отвір шпинделя. Передній конус виготовляється звичайно з кутом 60°. Задній конус (хвостовик) центру виготовляється часто по системі Морзе. В таблиці наведені основні розміри конусів системи Морзе та їхні номери.

№ конуса Морзе

В1

В2

L

l

9,212

54,0

12,239

57,5

17,981

69,0

24,052

85,5

31,544

108,5

44,732

138,0

63,762

192,1

Рід приводу. Вказується рід приводу (індивідуальний або трансмісійний).

Призначення електродвигуна. Головний рух, для подач, для насоса та ін.

Частота обертання електродвигуна. В хвилинах береться з таблички закріпленої на електродвигуні.

Потужність електродвигуна. Зазначена в укріпленої на ньому табличці.

Коефіцієнт корисної дії. Визначають розрахунком.

Потужність на шпинделі у кВт. По приводу (номінальну) розраховують по формулі:  кВт,

де N_д- потужність електродвигуна, кВт; η - ККД верстата.

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3

Тема: Точіння циліндричного валика.

1. Мета:

1. Ознайомлення з прийомами роботи та управління верстатом при точінні циліндричних заготовок.

2. Вивчити необхідний ріжучий інструмент.

3. Ознайомитися з налагодженням верстату й вибором ріжучого інструменту.

2. Порядок виконання роботи.

До початку обробки заготовки деталі на токарному верстаті потрібно:

Вибрати ріжучий інструмент. Вибрати схему установки та закріплення заготовки на токарному верстаті. По кресленню заготовки необхідно скласти послідовність переходів для обробки деталі:

а) Підрізати торець О;

б) Проточити по всій довжині заготовки в розмір В1, В2, В3; подовжиш l1, l2, l3.

в) Відрізати в розмір l.

Для обробки деталь затискується в трьохкулачковий самоцентруючий патрон, виставляється та кріпиться. На токарно-гвинторізних верстатах застосовуються й інші універсальні пристрої: різні центри (для обробки деталей довжиною більше 4-10 діаметрів), поводковий патрон з повідцем (при обробці в центрах), різноманітні цангові патрони (при обробці деталей типу втулки), для обробки деталей довжиною, що перевищує 10 діаметрів, застосовуються люнети.

4. Після встановлення заготовки та кріплення її на верстаті встановлюємо різці, потрібні для обробки валика (правий прохідний завзятий, лівий прохідний завзятий, правий підрізний та відрізний різці). Виставлення різця виконуємо по висоті відносно осі деталі (ріжуча кромка різця повинна співпадати з віссю деталі, що обробляється), регулювання різця по висоті виконуємо накладними пластинками, виліт різця відносно різцеутримувача робимо мінімально можливим.

Згідно з таблиць на верстаті встановлюємо оберти та подачу різця при обробці. Оберти та подачу вибираємо згідно з матеріалом, що обробляється, діаметру заготовки та матеріалу ріжучої кромки інструменту, глибини різання.

По вибраним даним визначаємо швидкість різання по формулі:

де D_мах - максимальний діаметр деталі, що обробляється; п - число обертів.

Розраховуємо машинний час обробки:

; S – подача, п- частота обертання, і – кількість проходів.

і=(D-d)/2

5. Контроль розмірів деталі при точінні виконуємо штангенциркулем.

3. Прилади, обладнання та матеріали. Токарно-гвинторізний верстат 1А616. Набір різців. Заготовка. Вимірювальний інструмент.

4. Оформлення звіту по роботі:

Описати та замалювати інструмент, що використовується.

Описати технологію виготовлення ступеневого циліндричного валика.

Описати якість деталей, що виготовляються.

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 4.

Тема: Точіння конусних зовнішніх поверхонь.

1. Мета:

1. Ознайомитися з прийомами роботи й управлінням верстатом при обробці зовнішніх конічних поверхонь.

2.-Вивчити основні елементи конуса. Поняття конусності та обчислення розмірів конуса.

3. Ознайомитися з налагодженням верстату при зміщенні задньої бабки або повернутої каретки супорта.

Верстат 1 А 616.

Різці (прохідний, підрізний).

Заготовка діаметром 18 мм Ст. 40

Вимірювальний інструмент.