Устройство токарно-винторезного станка
методическая разработка

ПРАВИТЕЛЬСТВО САНКТ-ПЕТЕРБУРГА

КОМИТЕТ ПО ОБРАЗОВАНИЮ

СПБ ГБПОУ «Промышленно-технологический колледж»

САНКТ-ПЕТЕРБУРГА

РАЗРАБОТКА ОТКРЫТОГО УРОКА

ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОБУЧЕНИЯ

Тема: Устройство токарно-винторезного станка

Составил

Мастер производственного обучения

Пельякина Г.Ф.

Санкт-Петербург 2018 г.

Тема: Устройство токарно-винторезного станков.

Цели и задачи:

1. Обучающая и развивающая:

- ознакомить с эволюцией инструментов от простейших орудий до металлорежущих станков;

- изучить устройство токарного станка и токарно-винторезного станка;

- обучить приемам закрепления заготовки в патрон, резца в резцедержатель;

- познакомить с приемами управления станками;

- требовать соблюдения правил техники безопасности во время работы на станке.

2. Воспитательная:

    - привить учащимся чувство бережного отношения к инструменту и оборудованию, ответственность за выполнение задания;

    -  экономное расходование материала;

    - соблюдение правил охраны труда.

Тип урока: комбинированный.

Место проведения урока: токарная мастерская профессионального лицея 42.

Материально-техническое оснащение урока:

    - токарно-винторезный станок 16К20;

    - резцы;

    - металлические заготовки;

    - штангенциркуль;

    - ключи для закрепления заготовки в патроне;

    - ключи для закрепления резца в резцедержателе;

    - щетка;

    - молоток;

    - спец. одежда.

Форма организации работы: коллективная, самостоятельная.

Межпредметные связи: 

1. Материаловедение.
2. Основы технического черчения.
3. Основы теории резания.
4. Технология металлообработки.
5. Охрана труда.

           Время урока: 6 часов.

Ход урока

1. Организационный момент: 5 минут.

1. Проверка явки учащихся по списочному составу.
2. Назначение дежурных учащихся.
3. Раздача измерительного и рабочего инструмента.
4. Проверка наличия и состояния спец.одежды.

2. Вводный инструктаж: 85 минут.

1). Актуализация опорных знаний.

 Прежде чем приступить к изучению нового материала, давайте с Вами повторим материал предыдущего:

       - дать понятия – орудие труда, инструмент и приспособление.

Орудие труда – инструменты, приспособления, станки, другие технические устройства, которыми воздействуют на материалы и заготовки с целью получения готовой продукции.

Инструмент – служит для обработки материалов для монтажных работ.

- Как по назначению подразделяются инструменты? (Рабочие и контрольно измерительные).

- Как различают инструменты в зависимости от источника энергии? (Ручные и механические).

- Как делят инструменты по назначению? (Режущие и ударные).

Приспособление – устройство для закрепления обрабатываемого материала или рабочего инструмента и создание условий по их взаимодействию.

     Приспособления подразделяются на три основные группы:

1. Для закрепления заготовок при обработке деталей в центрах.(Центры –4 вида).
2. Для закрепления заготовок на наружную поверхность.(Двух-, трех-, и четырехкулачковые самоцентрующиеся патроны).
3. Для закрепления заготовок за отверстие. (Цельные оправки различной конфигурации).

Как делятся металлорежущие станки в зависимости от вида обработки?

1. Токарные.
2. Сверлильные.
3. Шлифовальные.
4. Комбинированные.
5. Фрезерные.
6. Зубо- и резьбообрабатывающие.
7. Строгальные.
8. Разрезные.
9. Разные.

2) Изучение нового материала.

ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНЫЙ СТАНОК 16К20

Токарно-винторезный станок, так же как и сверлильный, прошел длительны путь развития: от примитивного приспособления с ручным приводом до современного токарно-винторезного станка с числовым программным управлением. В примитивном приспособлении, прообразе токарного станка, заготовку вращал один человек, а другой держал резец и перемещал его во время обработки.

Затем для вращения заготовки стали использовать лук, который приводился в действие ногой работающего. С изобретением суппорта приспособление для точения деталей превратилось в настоящий станок.

Впервые станок с самоходным суппортом изготовил в начале 17 века русский механик Андрей Нартов. Для вращения заготовки стали подводить механическую энергию от какого-либо общего двигателя: мельницы, парового двигателя и т.д.

Дальнейшее развитие токарного станка шло по линии совершенствования механизмов, обеспечивающих вращение заготовки и перемещение резцов, взаимодействие этих движений, управление станком.

Сборочные единицы (узлы) и механизмы токарно-винторезного станка

1 – передняя бабка;        8  – ходовой валик;

2 – суппорт;        10 – коробка передач;

3 – задняя бабка;        11 – гитары сменных шестерен;                        

4 – станина;        12 – электро-пусковая аппаратура;

5 и 9 – тумбы;        13 – коробка скоростей;

6 – фартук;        14 – шпиндель.

7 – ходовой винт;

Токарно-винторезные станки предназначены для обработки, включая нарезание резьбы, единичных деталей и малых групп деталей. Однако бывают станки без ходового винта. На таких станках можно выполнять все виды токарных работ, кроме нарезания резьбы резцом.

Технические параметры, по которым классифицируют токарно-винторезные станки, являются наибольший диаметр D обрабатываемой заготовки (детали) или высота Центров над станиной (равная 0,5 D), наибольшая длина L обрабатываемой заготовки (детали) и масса станка. Ряд наибольших диаметров обработки для токарно-винторезных станков имеет вид: D = 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000 и далее до 4000 мм.

Набольшая длина L обрабатываемой детали определяется расстоянием между центрами станка. Выпускаемые станка при одном и том же значении D иметь различные значения L. По массе токарные станки делятся на легкие – до 500 кг (D = 100 – 200 мм), средние – до 4 тонн (D = 250 – 500 мм), крупные = до 15 тонн (D = 30 – 1250 мм) и тяжелые – до 400 тонн (D = 1600 – 4000 мм).

Легкие токарные станки применяются в инструментальном производстве, приборостроении, часовой промышленности, в экспериментальных и опытных цехах предприятий. Эти станки выпускаются как с механической подачей, так и без нее.

На средних станках производится 70 – 80 % общего объема токарных работ. Эти станки предназначены для чистовой и получистовой обработки, а также для нарезания резьб разных типов и характеризуются высокой жесткостью, достаточной мощностью.

Крупные  и тяжелые токарные станки применяются в основном в тяжелом и энергетическом машиностроении, а также в других отраслях для обработки валков прокатных станов, роторов турбин и т.д.

Все сборочные единицы (узлы) и механизмы токарно-винторезных станков имеют одинаковое название, назначение и расположение.

Общий вид и размещение органов управления

токарно-винторезного станка 16К20

Рукоятки управления:        Узлы станка:

2 – сблокированная управления;        1 – станина;

3, 5, 6 – установки подачи или шага        4 – коробка передач;

             нарезаемой резьбы;        8 – кожух ременной передачи главного

7, 12 – управления частотой вращения              привода;

            шпинделя;        9 – передняя бабка с главным приводом;

10 – установки нормального и увели-        13 – электрошкаф;

        ченного шага резьбы и для         14- экран;

        нарезания многозаходных резьб;        15 – защитный щиток;

11 – изменения направления нарезания        16 – верхние салазки;

        резьбы (лево- и правозаходной);        19 – задняя бабка;

17 – перемещения верхних салазок;        22 – суппорт продольного перемещения;

18 – фиксация пиноли;        30 – фартук;

20 – фиксации задней бабки;        32 – ходовой винт;

21 – штурвал перемещения пиноли;        33- направляющие станины.

23 – включения ускоренных переме-        

       щений суппорта;

24 –включения и выключения гайки

       ходового винта;

25 – управления изменением направления

        вращения шпинделя и его остановкой;

26 – включения и выключения подачи;

27 – кнопка включения и выключения

        главного электродвигателя;

28 – поперечного перемещения салазок;

29 – включения продольной автоматической

        подачи;

31 – продольного перемещения салазок.

Устройство коробки скоростей станка 16К20

Блок из трех шестерен 7, 8 и 9, расположенный на валу 5, с помощью реечной передачи связан с рукояткой 17. Этой рукояткой блок шестерен вводится в зацепление с зубчатым колесом 4 (или 10, или 11), жестко закрепленным на валу 6. Колеса 4 и 12 сопряжены соответственно с колесами 15 и 16, которые передают крутящий момент шпинделю через муфту 14, соединенную с рукояткой 18. Если муфта передвинута вправо, то шпиндель получает вращение через зубчатое колесо 16, а если влево – через зубчатое колесо 15. Таким образом коробка скоростей обеспечивает шесть ступеней частоты вращения шпинделя.

Коробка подач токарного станка 16К20

Назначение коробки подач – изменять скорости вращения ходового винта и ходового вала, чем достигается перемещение суппорта с выбранной скоростью в продольном и поперечном направлениях. Вал 14 в подшипниках 15 коробки подач получает вращение от зубчатых колес гитары; вместе с ним вращается и имеет возможность перемещаться вдоль него зубчатое колесо П с рычагом 10. На одном конце рычага 10 вращается (на оси) зубчатое колесо 12, сопряженное с зубчатым колесом 11, а на другом – рукоятка 9, с помощью которой рычаг 10 перемещается вдоль вала 14 и может занимать любое из десяти положений (по числу зубчатых колес в механизме 1 Нортона). В каждом из таких положений рычаг 10 поворачивается и удерживается штифтом 9, который входит в соответствующие отверстия на передней стенке 7 коробки передач. При этом зубчатое колесо 12 входит в зацепление с соответствующим зубчатым колесом 13 механизма 1, в результате чего устанавливается выбранное число оборотов вала 2. Вмсте с валом 2 вращается зубчатое колесо 3, которое можно перемещать вдоль него рукояткой. При перемещении вправо зубчатое колесо 3 посредством кулачковой муфты 4 соединяется с ходовым винтом 5 и передает ему вращательное движение, а при перемещении влево – входит в зацепление с зубчатым колесом 8 и передает вращательное движение ходовому валу 6.

Суппорт токарного станка 16К20

Суппорт предназначен для перемещения во время обработки режущего инструмента, закрепленного в резцедержателе. Он состоит из нижних салазок (продольного суппорта) 1, которые перемещаются по направляющим станины с помощью рукоятки 15 и обеспечивают перемещение резца вдоль заготовки. На нижних салазках по направляющим 12 перемещаются поперечные салазки (поперечный суппорт) 3, которые обеспечивают перемещение резца перпендикулярно оси вращения заготовки (детали). На поперечных салазках 3 расположена поворотная плита 4, которая закрепляется гайкой 10. По направляющим 5 поворотной плиты 4 перемещаются (с помощью рукоятки 13) верхние салазки 11, которые вместе с плитой 4 могут поворачиваться в горизонтальной плоскости относительно поперечных салазок и обеспечивать перемещение резца под углом к оси вращения заготовки (детали). Резцедержатель (резцовая головка) 6 с болтами 8 крепится в верхним салазкам с помощью рукоятки 9, которая перемещается по винту 7. Привод перемещения суппорта производится от ходового винта 2, от ходового вала, расположенного под ходовым винтом, или вручную. Включение автоматических подач производится рукояткой 14.

Задняя бабка токарно-винторезного станка 16К20

В корпусе 1 (при вращении винта 5 маховиком 7) перемещается пиноль 4, закрепляемая рукояткой 3. В пиноли устанавливается центр 2 с коническим хвостовиком (или инструмент). Задняя бабка перемещается по направляющим станка вручную или с помощью продольного суппорта. В рабочем неподвижном положении задняя бабка фиксируется рукояткой 6, которая соединена с тягой 8 и рычагом 9. Сила прижима рычага 9 тягой 8 к станине регулируется гайкой 11 и винтом 12. Более жесткое крепление задней бабки производится с помощью гайки 13 и винта 14, который прижимает к станине рычаг 10.

ТЕХНИЧЕСИЕ ХАРАКЕРИСТИКИ

ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНОГО СТАНКА 16К2

Резец – основной режущий инструмент для выполнения простейших операций по обработке металлов на токарно-винторезном станке. Он состоит из рабочей части, или головки, и тела резца. В головке различают переднюю поверхность, по которой сходит стружка при резании, и две задние.

 Задняя поверхность, обращенная к поверхности резания, называется главной задней поверхностью, вторая задняя поверхность – вспомогательной задней поверхностью.

Линия пересечения передних и задних поверхностей называются режущими кромками.

 Кромка, образованная передней и главной задней поверхностями, называется главной режущей кромкой.

Образованная передней и вспомогательной задней поверхностями – вспомогательной режущей кромкой.

Точка пересечения главной и вспомогательной режущей кромок – вершина резца.

Для работы резцом очень важны величины углов, образованные различными поверхностями его головки.

- главный задний угол;

- угол заострения; 

- угол резания;

- передний угол.

Главный задний угол уменьшает трение между главной задней поверхностью головки резца и заготовкой.

Передний угол улучшает процесс схода стружки.

Задний и передний углы – это углы заточки резца.

По форме головок проходные резцы делятся на прямые и отогнутые.

По конструкции проходные резцы изготавливаются из одного стержня – это цельные и составные.

Типы резцов

Вопросы для повторения пройденного материала:

1. Что такое инструмент?
2. Что такое орудие труда?
3. Что такое приспособление?
4. Как делятся металлорежущие станки в зависимости от вида обработки?
5. Основные составляющие токарно-винторезного станка.
6. Что такое резец?
7. Из каких элементов состоит токарный резец?

Правила безопасности при работе на токарно-винторезном станке:

1. Включайте станок только с разрешения мастера.
2. Перед началом работы проверьте исправность станка, заземление.
3. Одежда должна быть застегнута на все пуговицы и не иметь свисающих частей.
4. Во время работы прочно и надежно закрепляйте заготовку и режущий инструмент.
5. Нельзя осматривать, трогать руками или измерять заготовку не выключив станка.
6. Нельзя брать руками стружку, которая образуется во время работы.
7. О всех неисправностях станка во время работы немедленно сообщайте мастеру.

3. Текущий инструктаж – 4 часа 20 минут

Выполнение практической работы.

В процессе выполнения практической работы учащиеся должны проделать следующие операции:

1. Включение и выключение станка.

2. Вставление резца в резцедержатель.

3. Закрепление заготовки в патроне.

4. Торцевание заготовки.

5. Разметка заготовки (длиной).

6. Точение заготовки до диаметра 10 мм.

7. Чистовая обработка.

Прежде , чем притупить к  практической работе мастер рассказывает по каким критериям она будет оцениваться.

Критерии оценок.

1. Качество обработанной детали.
2. Точность соблюдения размеров по чертежу.
3. Соблюдение правил техники безопасности при работе.
4. Самостоятельность в работе.

Мастер проверяет правильность организации рабочего мести.

Мастер контролирует выполнение заданной работы, указывает на возможные ошибки.

4. Заключительный инструктаж  - 10 минут.

1. Анализ выполненного задания и разбор допущенных ошибок.
2. Обсуждение качества  выполненной работы.
3. Сообщение оценок по итогам урока.
4. Повторение пройденного материала.
5. Уборка рабочих мест
6. Сдача спецодежды, инструмента.
7. Выдача заданий на дом.

На сегодняшнем уроке мы с вами познакомились с устройством и назначением токарно-винторезного станка, провели практическую работу.

В процессе работы обращалось внимание на качество обработки. Учащиеся производили разметку заготовок.

Что Вы унесете с собой после сегодняшнего урока?

Какие межпредметные связи просматриваются в уроке?

Для дальнейшей успешной работе на токарно-винторезных станках повторить дома следующие вопросы по тории:

1. Типы металлорежущих станков.
2. Основные составляющие токарно-винторезного станка.
3. Типы резцов.
4. Правила техники безопасности при работе в токарной мастерской.

Мастер производственного

обучения                                                                                 Г.Ф.Пельякина