ЗАПАДНОЕ ОКРУЖНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ДЕПАРТАМЕНТА ОБРАЗОВАНИЯ г. МОСКВЫ

1. ЗАПАДНОЕ ОКРУЖНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ДЕПАРТАМЕНТА ОБРАЗОВАНИЯ г. МОСКВЫ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 323 ГОРОДА МОСКВЫ Устройство токарно-винторезного станка ТВ – 6. Токарные резцы. Учитель технологии школы № 323 Селиверстов Ю.И заслуженный учитель РФ №№№№иииииииииииииии Москва 2012

2. Цель занятия: 1. Познакомить обучающихся с историей токарного станка. 2. Сформировать знания по устройству и принципу действия токарно-винторезного станка на примере ТВ-6. 3. Применить полученные обучающимися знания по основам машиноведения при изучении устройства токарно-винторезного станка ТВ-6. 4. Познакомить с устройством токарных резцов, их видами и назначением. 5. Познакомить обучающихся с профессией «токарь-универсал»

3. Краткая история токарного станка История относит изобретение токарного станка к 650 гг. до н. э. Станок представлял собой два установленных центра, между которыми зажималась заготовка из дерева, кости или рога. Раб или подмастерье вращал заготовку (один или несколько оборотов в одну сторону, затем в другую). Мастер держал резец в руках и, прижимая его в нужном месте к заготовке, снимал стружку, придавая заготовке требуемую форму. Позднее для приведения заготовки в движение применяли лук со слабо натянутой (провисающей) тетивой Примерно к 1430 г. стали применять механизм, включающий педаль, шатун и кривошип, получив, таким образом, привод, аналогичный распространенному в XX веке ножному приводу швейной машинки. Это было довольно совершенное для своей эпохи оборудование , на нём вытачивались разнообразные тела вращения. Повышение мощности было ограничено мускульной силой человека. В XVII в. появились токарные станки, в которых обрабатываемое изделие приводилось в движение уже не мускульной силой токаря, а с помощью водяного колеса, резец приводился в действие вручную. В начале XVIIIвека Андрей Константинович Нартов(1693-1756), механик Петра первого собрал опытный образец революционно-нового станка. В его разработке был использован механизированный суппорт для продольного движения резца вдоль детали, сменные зубчатые колеса и функция нарезания резьбы. Бурное развитие металлообработки в Европе во многом определилось изобретением А. Нартова. Благодаря изобретению А.К. Нартова Россия на столетие опередила Западную Европу и Америку в создании токарных станков с суппортами. А.К. Нартов за два с половиной столетия до наших дней предвосхитил создание металлорежущих станков, автоматически изготовляющих изделия из металла - тех станков, которые являются важными для современной промышленности. Дальнейшее развитие токарного станка шло по линии совершенствования механизмов, обеспечивающих вращение заготовки и перемещение резцов, взаимодействие этих движений, управление станком.

5. Московский станкостроительный завод «Красный Пролетарий «им. А. И. Ефремова, одно из старейших и ведущих предприятий станкостроения , уникальное по масштабам производства и оснащённости технологического процесса специализированным высокопроизводительным оборудованием. Сыграл значительную роль в развитии станкостроения в СССР. Выпускает универсальные токарно-винторезные и специальные станки. Основан в 1857 французскими предпринимателями братьями Бромлей. • 2001 году завод «Красный пролетарий» обеспечил почти четвертую часть внутреннего рынка страны по токарным станкам. Началось возрождение прецизионного направления.

6. В апреле 1932 года был выпущен знаменитый ДИП 200 (Догоним и перегоним) – первый серийный советский токарный станок.

7. Затем эту модель модернизировали, в результате чего были созданы станки - 1Д62М, 1А62, 1К62, 16К20 и др. 16К20 1К62

8. На выставке «Машиностроение» в Сокольниках заводом «Красный Пролетарий» было показано четыре станка, каждый из которых либо содержал нововведение, либо сам по себе был новинкой. Токарный станок с повышенной точностью и ЧПУ

9. Станки токарно-винторезные с программным управлением

11. Токарно-винторезный станок ТВ - 6 1- кнопки включения и выключения электродвигателя ; 2,3 – рукоятки переключения скоростей вращения ходового вала и ходового винта; 4,5 – рукоятки переключения скоростей шпинделя; 6 – рукоятка переключения гитарного механизма;7 – рукоятка закрепления резцедержателя; 8 – рукоятка крепления пиноли; 9 – рукоятка крепления задней бабки; 10 – маховик подачи пиноли; 11 – задняя бабка; 12 – рукоятка поперечной подачи суппорта; 13, 14 – рукоятки управления механической подачи; 15 –кнопка; 16 –маховик перемещения суппорта; 17 – тумблер включения освещения; 18 – тумблер включения электропитания станка.

12. ВОПРОСЫ: 1.К каким типам машин относится токарный станок? 2.В чём сходство токарно-винторезного станка и токарного станка по точению древесины? 3. Какую форму приобретают детали выполненные на токарном станке?

13. Токарно-винторезные станки, в том числе и учебный станок ТВ-6(7), предназначены для выполнения разнообразных работ, изготовления деталей типа тел вращения. Основными видами работ, выполняемых при токарной обработке деталей , являются: а - обработка наружных цилиндрических поверхностей; б - обработка наружных коническихповерхностей; в – обработка торцов и уступов; г – вытачивание канавок, отрезка заготовки; д – обработка внутренних цилиндрических и конических поверхностей; е – сверление, зенкерование и развёртывание отверстий; ж – нарезание наружной резьбы; з - нарезание внутренней резьбы; и – обработка фасонных поверхностей; к – накатывание рифлений.

14. ВОПРОСЫ: 1. Назовите составные части любой машины? 2. Какие механизмы применяются в машинах для передачи вращательного движения? 4. Какие механизмы применяются в машинах для преобразования движения?

15. В токарно-винторезном станке, как и в любой технологической машине (сверлильном станке, токарном станке по точению древесины и др.), есть электродвигатель, передаточный механизм, рабочий орган (шпиндель) и система управления. В передаточном механизме применяются механические передачи: ремённая, зубчатая, реечная, червячная. Детали передач, которые передают движение, называются ведущими, детали, которые воспринимают это движение – ведомыми. Виды механических передач, применяемых в токарном станке: а - ременная; б - зубчатая; в - реечная

16. Устройство токарно-винторезного станка ТВ – 6 1 – передняя бабка; 2 – гитара; 3 – коробка подач; 4 – фартук; 5 - суппорт; 6 – задняя бабка; 7 – станина; 8 - электрооборудование; 9, 10 – тумбы задняя и передняя; 11 – защитный экран

17. В передней бабке размещена коробка скоростей. Коробка скоростей служит для изменения числа оборотов главного вала – шпинделя. Ременная передача 1 приводит в движение вал с зубчатым колесом 5, который с помощью промежуточного вала с зубчатым колесом 6 передаёт это движение через зубчатое колесо 3 прямо на шпиндель 7 или с помощью блока зубчатых колёс 11, соединённых с колёсами 6 и 8 – на второй промежуточный вал 10. Подвижные зубчатые колёса 12 и 13 соединяются с зубчатыми колёсами 2, 4 на шпинделе, который получает различные скорости вращения.

18. Кинематическая схема коробки скоростей Зубчатые передачи, как и ремённые, характеризуются передаточным числом и передаточным отношением. Передаточное число u одной ступени зубчатой передачи вычисляется по формуле u =, где Z₁, Z₂ - число зубьев ведущего и ведомого колёс (соответственно). Передаточное отношение ίвычисляется по формуле ί = , где n₁, n₂- чистота вращения ведущего и ведомого валов, об/мин (соответственно). Для практических расчётов можно считать, что u = ί = = Общее передаточное число многоступенчатой передачи равно произведению передаточных чисел отдельных ступеней. В коробке скоростей смонтирован реверсивный механизм, которым исправляют направление движение суппорта (реверсирование) при механической передачи.

19. Коробка подач Коробка подач получает движение от коробки скоростей через гитарный механизм и задаёт различные скорости вращения ходового вала и ходового винта. Делается это посредством соединения зубчатых колёс 1,2,3, находящихся на ведущем валу 4, с зубчатыми колёсами 6 и 9 на ведомом валу 8 посредством включения рукояток 7 и 10.

20. Фартук Фартук служит для преобразования вращательного движения ходового вала или ходового винта в поступательное движение суппорта. При перемещении суппорта вручную вращают маховик 1. Вместе с ним вращается зубчатое колесо, передающее движение зубчатому колесу 4. Конец валика зубчатого колеса 3 представляет собой зубчатое колесо 5, которое включается рукояткой (кнопкой) 3, перекатывается по зубчатой рейке 7 и перемещает вдоль станины суппорт с фартуком. Включение механической подачи производится движением вверх рукоятки 13 , которая соединяет колесо 8 с червячной парой 6-9 ходового вала.

21. Суппорт Суппорт предназначен для закрепления и перемещения режущего инструмента. Каретка продольного перемещения 2 прикреплена к фартуку . Каретка поперечного перемещения4 с помощью винта 3, приводимого в движение рукояткой 1, перемещается поперёк станины. Верхняя поворотная каретка 6 фиксируется на поперечной каретке 4 с помощью винтов 5 и может поворачиваться на угол до 40⁰ (для точения конических поверхностей) и перемещается по основанию с помощью винта 9 , приводимого в движении рукояткой 10. Для отчёта перемещения предусмотрены специальные устройства – лимбы. На верхней каретке устанавливается поворотный резцедержатель 7, который закрепляется рукояткой 8.

22. Задняя бабка Задняя бабка служит для закрепления длинных заготовок в центрах и для установки свёрл и сверлильного патрона. Задняя бабка закрепляется на станине своим основанием 1, которое притягивается планкой 12 . Для закрепление задней бабки необходимо повернуть рукоятку 7, которая притянет планку 12 к станине посредством оси 10 и серьги 11. В верхней части корпуса 2 установлена пиноль 3, которая перемещается в корпусе вместе с гайкой 6 при вращении винта 5 с помощью маховика 9 , закреплённый на упорном фланце 8. Пиноль фиксируется в определённом положении рукояткой 4.

23. Кинематическая и электрическая схемы токарно-винторезного станка ТВ - 6

24. Токарь – одна из наиболее распространённых рабочих профессий по холодной обработке металла. Токарь выполняет на токарном станке операции по обработке и расточке разнообразных поверхностей, торцевых плоскостей, а также нарезание резьбы, сверление, зенкерование, калибровку, используя в качестве заготовок металл и другие материалы. Определяет или уточняет скорость и глубину резания, выбирает режущий инструмент с учетом свойств материала и конфигураций резца, закрепляет (выставляет) его, регулирует процесс обработки. Обеспечивает соответствие детали размерам, указанным на чертеже, заданную чистоту и точность обработки. Применяет оснастку, измерительный инструмент, в том числе сложные приборы (индикаторы, микрометры).

25. В группу токарных станков входят станки, выполняющие как отдельные, так и универсальные операции (различные виды токарной обработки, фрезерные, сверлильные и другие операции).В соответствии с этим различают группы токарных специальностей: • токарь-универсал; • токарь-заточник; • токарь-карусельщик; • токарь-револьверщик; Профессия токарь имеет очень широкий круг применения на предприятиях - коммунальных, монтажных, строительных, ремонтных и прочее. Токарь - это не просто техническая специальность. Токарь - это настоящее ремесло и даже искусство в каком-то роде. Только специалист способен из грубой необтесанной болванки сделать деталь для прибора. Токарь должен разбираться в чертежах, иметь навыки работы на токарном станке, знать технологию обработки деталей на токарном станке, иметь хороший глазомер, пространственное воображение, обладать физической силой и выносливостью, такими качествами как ответственность, аккуратность, внимательность. Где учиться? Политехнические колледжи № 2, 8,19, 31, 19, 39, 50, Московский государственный индустриальный университет.

26. Вопросы для закрепления 1. Как назывался первый отечественный токарно-винторезный станок и где он был выпущен? 2.Назовите виды механических передач. 3. Перечислите основные части токарно-винторезного станка. 4. Укажите назначение токарно-винторезного станка и назовите операции, выполняемые на нём.. 5. В чём сходство токарно-винторезного станка и токарного станка для точения древесины? 6. К каким видам машин относится токарно-винторезный станок? 7. Назовите типовые детали , которые имеются в коробке скоростей, суппорта, задней бабки. 8. Чему равны передаточное число многоступенчатой передачи, передаточное отношение? 9. Какие требования предъявляются к профессии – токарь?

27. ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 1.Осмотреть токарно-винторезный станок ТВ-6 и определить его основные части. 2. Ознакомиться с органами управления станком. 3. Осуществить пуск и остановку станка. 4. Ознакомиться с устройством коробки скоростей. Определить, сколько чисел оборотов шпинделя имеет коробка скоростей. 5. Ознакомиться с устройством коробки подач. Определить, сколько скоростей она имеет. 6. Поупражняться в продольном и поперечном перемещении суппорта вручную. 7. Установить минимальную частоту вращения шпинделя, включить ходовой валик и установить направление продольной подачи «Влево». Включить кнопкой «Вперёд» электродвигатель, а затем включить и через несколько секунд выключить продольную механическую подачу. Повторить указанные действия с установление направления подачи «Вправо» и максимальной частотой вращения шпинделя. (Упражнение повторить два-три раза). 8. По окончанию упражнений отключить механическую подачу суппорта, установить верхние поперечные и продольные салазки станка, а также рукоятки управления в исходное положение, затем отключить электропитание станка.

28. Контрольные вопросы 1.Для чего служит коробка скоростей? 2. Для чего служит коробка подач? 3. Расскажите о назначении и устройстве фартука. 4. Каково назначение суппорта и из каких частей он состоит? 5. Для чего служит и как устроена задняя бабка? 6. Что показывает кинематическая схема станка?

29. ТОКАРНЫЕ РЕЗЦЫ Процесс резания подобен процессу расклинивания, а рабочая часть режущих инструментов – клину. При действии усилия P на резец его режущая кромка врезается в заготовку, а передняя поверхность, непрерывно сжимая лежащий впереди слой металла и преодолевая силы сцепления его частиц, отделяет их от основной массы в виде стружки. Схема работы клина (а) и резца (б): 1 – стружка, 2 - резец, 3 – заготовка, 4 – снимаемый слой материала; P– сила, действующая на резец и клин при работе, – угол заострения.

30. Геометрия токарного резца Резец – основной режущий инструмент для выполнения основных токарных операций на токарно-винторезном станке. Он состоит из головки 2 (рабочей части) и стержня 1, служащего для закрепление резца. Передней поверхностью 8 резца называют поверхность, по которой сходит стружка. Задние (лавная 3 и вспомогательная 4) поверхности обращены к обрабатываемой заготовке. Главная режущая кромка 7 выполняет основную работу резания. Она образуется пересечением передней и главной задней поверхностей резца. Вспомогательная режущая кромка образуется пересечением передней и вспомогательной задней поверхностей. Место пересечения главной и вспомогательной режущих кромок образуют вершину 5 резца.

32. На эффективность работы резца очень важное значение имеют величины углов, образованные различными плоскостями его головки. Для определения углов резца установлено понятие координатных плоскостей. Применительно к токарной обработке это плоскость резания и основная плоскость. Плоскость резания - плоскость, проходящая через главную режущую кромку резца, касательная к поверхности резания и перпендикулярна основанию резца.Основная плоскость параллельна направлениям подач (продольной и поперечной); она совпадает с опорной поверхностью резца

33. Как и всякий режущий клин, токарный резец имеет следующие углы заточки, измеренные в плоскости, перпендикулярной к плоскости резания и к главной режущей кромке. 𝛂 (альфа) – задний угол - угол между главной задней поверхностью резца и плоскостью резания; 𝛃 (бета)– угол заострения - угол между передней и главной задней поверхностью резца; 𝛄 (гамма) – передний угол- угол между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания. Сумма углов 𝛂 + 𝛃 + 𝛄 = 90⁰. δ(дельта) – угол резания - угол между передней плоскостью резца и плоскостью резания (δ = 𝛂 +𝛃)

34. Передний угол (𝛄) облегчает врезание резца и стекание стружки, улучшает качество обработанной поверхности . Задний угол (𝛂) уменьшает трение между задней поверхностью резца и поверхностью резания обрабатываемой заготовки. Угол заострения (𝛃) изменяется в зависимости от изменения переднего и заднего углов. Величина угла заострения определяет прочность и стойкость режущей кромки резца. Токарные резцы в зависимости от характера работы делятся на: проходные с прямой (а) и отогнутой (б) головкой , упорный (в), служат для обтачивания наружных цилиндрических и конических поверхностей; подрезные (г), служат для подрезания торцов и уступов; отрезные (д) - для отрезания детали и вытачивания канавок; фасонные (е); резьбовые (ж) – для нарезания наружной и внутренней резьбы; расточные (з) – для растачивания осевых отверстий заготовок.

35. Резцы классифицируются: по направлению подачи - на правые и левые (правые резцы на токарном стане работают при подаче справа налево, т. е. перемещаются к передней бабке станка); по конструкции головки - на прямые, отогнутые и оттянутые : Резцы: а - прямые, б - отогнутые, в – оттянутые по роду материала - из быстрорежущей стали, твердого сплава и т. д.; по способу изготовления - на цельные и составные (при использовании дорогостоящих режущих материалов резцы изготовляют составными: головка - из инструментального материала, а стержень - из конструкционной углеродистой стали; наибольшее распространение получили составные резцы с пластинами из твердого сплава, которые припаиваются или крепятся механически); по сечению стержня - на прямоугольные, круглые и квадратные; по виду обработки - на проходные, подрезные, отрезные, прорезные, расточные, фасонные, резьбонарезные и др. .

36. Токарные резцы для различных видов обработки: • а - наружное обтачивание проходным отогнутым резцом, б - наружное обтачивание прямым проходным резцом, в - обтачивание с подрезанием уступа под прямым углом, г - прорезание канавки, д - обтачивание радиусной галтели, е - растачивание отверстия, ж, з, и - нарезание резьбы наружной, внутренней и специальной

38. Материалы токарных резцов. Основное требование, предъявляемое к материалу рабочей части резца, — это твердость, которая должна быть больше твердости любого материала, обрабатываемого данным резцом. Твердость не должна заметно уменьшаться от теплоты резания. Одновременно с этим материал резца должен быть достаточно вязким (не хрупким); режущая кромка резца не должна выкрашиваться во время работы. Материал резца должен хорошо сопротивляться истиранию, которое происходит от трения стружки о переднюю поверхность резца, а также от трения задней поверхности резца о поверхность резания. Следует помнить, что токарные резцы являются дорогостоящим инструментом. Их нельзя использовать не по назначению, бросать, хранить "навалом". Необходимо не допускать значительного затупления режущих кромок инструмента.

39. Вопросы и задания 1. Каким инструментом обрабатывают детали на токарных станках? 2.Назовите основные элементы токарного резца. 3. Какие поверхности и кромки имеются на головке резца? 4. Назовите углы заточки резца. 5. Что общего между токарным резцом, зубилом, сверлом, ножовкой? 6. Назовите основные виды токарных. резцов. 7. Какие работы можно выполнять проходными резцами? 8. Какими резцами ведётся подрезание уступов, торцов и отрезание?

40. Контрольные вопросы 1. Что такое обработка металлов резанием?2. Какие поверхности различают на обрабатываемой заготовке?3. Назовите основные типы токарных резцов.4. Перечислите поверхности на режущей части резца.5. Для чего вводятся координатные плоскости и как они располагаются?6. Какие углы измеряются в основной плоскости?7. Какой угол измеряется в плоскости резания?8. Какие углы измеряются в главной секущей плоскости?9. На что влияет и от чего зависит величина углов в главной секущей плоскости?10. На что влияет правильный подбор геометрических параметров резца?

41. Практическая работа Ознакомление с токарными резцами 1.   Рассмотрите несколько различных токарных резцов. 2. Определите их типы и назначение . 3. Изобразите в рабочей тетради геометрию резца, углы заточки резца. 4. Решитетест (следующий слайд)

42. Тест 1. Токарные резцы различаются по направлению подачи: а - прямые и отогнутые; б -цельные и составные; в - прямоугольные, круглые; г - правые и левые. 2. Каково назначение проходных резцов а - для обработки уступов; б - для обработки внешних поверхностей; в - для обработки торцев, г - для отрезания заготовок; д - для нарезания резьбы. 3. Для чего служит тело резца а - для резания; б - для закрепления; в - для уменьшения трения; г - для заточки; д - для входа в металл. 4. Что обеспечивает передний угол резца а - лёгкость входа в металл; б - уменьшает трение о заготовку; в - для ломки стружки; г - легкость схода стружки; д - для завивки стружки. 5. Для чего предназначен трехкулачковый самоцентрирующийся токарный патрон а - для удаления стружки; б - для подачи; в - для закрепления резца; г - для настройки резца; д - для закрепления заготовки.

43. Новые термины: Токарно-винторезный станок, механические передача (ременная, зубчатая, реечная), ведущее и ведомое звено передачи, передаточное отношение, станина, передняя бабка, коробка скоростей, коробка подач, суппорт, лимб, задняя бабка, токарь. Токарные резцы, элементы резца, обрабатываемая и обработанная поверхности, углы заточки резца. • И.А.Карабанов, Н.К. Щур К.Г. Гулак и др. Трудовое обучение: Учебник для учащихся 7 класса – Мн. Нар.асвета, 1989,Е.М. Муравьев . Технология обработки металлов 5-9 . – М. «Просвещение», 2001. Технология. Трудовое обучение: Учебник для учащихся 7 класса (вариант для мальчиков) общеобразовательной школы. / Под ред. В.Д. Симоненко.— М.: Вентана-Графф, 2003..Яндекс, Красный пролетарий (http://www.aokp.ru/)