Sporządzenie charakterystyki tokarki uniwersalnej TUM−25B

Laboratorium obróbki skrawaniem i obrabiarek

Celem tego ćwiczenia było zapoznanie się z podziałem tokarek, ich zastosowanie, rodzajami prac wykonywanych na tokarkach, oraz ze schematem, danymi technicznymi a także że sporządzeniem charakterystyki tokarki uniwersalnej TUM - 25B. Tokarka jest obrabiarką przeznaczoną do obróbki przedmiotów obrotowych. Podstawowymi ruchami tokarki są:

• ruch główny obrotowy przedmiotu obrabianego

• prostoliniowy ruch posuwowy narzędzia.

Podział tokarek

1. Tokarki kłowe: uniwersalne, produkcyjne, precyzyjne, ciężkie

2. Tokarki uchwytowe: czołowe boczne pionowe dwuwrzecionowe

3. Tokarki tarczowe

- łożowe: z łożem wzdłużnym , z łożem poprzecznym jednostronnie ,z łożem poprzecznym dwustronne

-płytowe

-tarczowo kłowe

4. Tokarki wielonożowe

5. Tokarki karuzelowe: jednostojakowe , dwustojakowe

6. Tokarki rewolwerowe

7. Półautomaty i automaty tokarskie

Do podstawowych robót tokarskich należą następujące prace: toczenie wzdłużne, poprzeczne, toczenie stożków przy skręconym suporcie, toczenie stożków przy przesuniętym poprzecznie koniku, wytaczanie, wiercenie, przecinanie, toczenie poprzeczne krążkowym nożem kształtowym, toczenie kopiowe, toczenie gwintów.

Przebieg ćwiczenia.

Ćwiczenie odbywało się na tokarce uniwersalnej TUM - 25B. Mierzone były: prędkość obrotowa silnika na biegu luzem oraz prędkości obrotowe wrzeciona przy poszczególnych przełożeniach. Dla tych danych, oraz porównanie prędkości obrotowych zmierzonych z nominalnymi daje możliwości obliczenia następujących parametrów.

Obliczam iloraz ciągu geometrycznego

ϕ =

Prędkości nominalne w		Prędkości zmierzone w
n1	35,5	35,5
n2	50	52
n3	71	75
n4	100	108
n5	140	148
n6	200	210
n7	280	300
n8	400	420
n9	560	580
n10	800	820
n11	1120	1180
n12	1600	1620
n13	2240	2280
n14	3150	3200

Nominalna prędkość obrotowa silnika 1440
, zmierzona 1460

Ilorazy wynoszą odpowiednio dla

n₁₄ ϕ =
n₇ ϕ =

n₁₃ ϕ =
n₆ ϕ =

n₁₂ ϕ =
n₅ ϕ =

n₁₁ ϕ =
n₄ ϕ =

n₁₀ ϕ =
n₃ ϕ =

n₉ ϕ =
n₂ ϕ =

n₈ ϕ =

Iloraz ciągu ϕ = 1,41 wskazuje, że prędkość tej tokarki uszeregowane są według ciągu R

Wykres Pechana sporządzam dla średnicy obrabianego wałka d = 100mm.

Prędkość skrawania oblicza się według wzoru v =

v₁ =
v₈ =

v₂ =
v₉ =

v₃ =
v₁₀ =

v₄ =
v₁₁ =

v₅ =
v₁₂ =

v₆ =
v₁₃ =

v₇ =
v₁₄ =

Korzystając ze schematu kinematycznego można wyznaczyć łańcuchy kinematyczne, odpowiadające im przełożenia oraz prędkości obrotowe wrzeciona n_s = 1440

Łańcuch 24 - 38 - 14 - 49 - θ 167 - θ 150 - 24 - 51 - 16 - 60

Przełożenie i =

Prędkość obrotowa wrzeciona n = n_s i = 1440 0,0252 = 36,30

Łańcuch 24 - 38 - 14 - 49 - θ 167 - θ 150

Przełożenie i =

Prędkość obrotowa wrzeciona n = n_s i = 1440 0,200 = 288

Łańcuch 35 - 28 - 35 - θ 167 - θ 150 - 24 - 51 - 16 - 60

Przełożenie i =

Prędkość obrotowa wrzeciona n = n_s i = 1440 0,1397 = 201

Łańcuch 35 - 28 - 35 - θ 167 - θ 150

Przełożenie i =

Prędkość obrotowa wrzeciona n = n_s i = 1440 1,1133 = 1603

Łańcuch 35 - 28 - 14 - 49 - θ 167 - θ 150

Przełożenie i =

Prędkość obrotowa wrzeciona n = n_s i = 1440 0,3976 = 573

Łańcuch 35 - 28 - 38 - 24 - θ 167 - θ 150 - 24 - 51 - 16 - 60

Przełożenie i =

Prędkość obrotowa wrzeciona n = n_s i = 1440 0,2795 = 402

Łańcuch 35 - 28 - 38 - 24 - θ 167 - θ 150

Przełożenie i =

Prędkość obrotowa wrzeciona n = n_s i = 1440 2,20 = 3168

Łańcuch 29 - 33 -14 - 49 - θ 167- θ 150 - 24 - 51 -16 - 60

Przełożenie i =
Prędkość obrot­­­owa wrzeciona n = n_s i = 1440 0,035 = 50,5

Łańcuch 29 - 33 -14 - 49 - θ 167- θ 150

Przełożenie i =

Prędkość obrotowa wrzeciona n = n_s i = 1440 0,2795 = 402

Łańcuch 29 - 33 -38 - 24 - θ 167- θ 150 - 24 - 51 -16 - 60

Przełożenie i =
Prędkość obrot­­­owa wrzeciona n = n_s i = 1440 0,206 = 288

Łańcuch 29 - 33 -38 - 24 - θ 167- θ 150

Przełożenie i =
Prędkość obrot­­­owa wrzeciona n = n_s i = 1440 1,549 = 2231

Łańcuch 29 - 33 -28 - 35 - θ 167- θ 150 - 24 - 51 -16 - 60

Przełożenie i =
Prędkość obrot­­­owa wrzeciona n = n_s i = 1440 0,098 = 141

Łańcuch 29 - 33 -38 - 35 - θ 167- θ 150

Przełożenie i =
Prędkość obrot­­­owa wrzeciona n = n_s i = 1440 0,782 = 1127

Łańcuch 24 - 38 -24 - 49 - θ 167- θ 150 - 24 - 51 -16 - 16

Przełożenie i =
Prędkość obrot­­­owa wrzeciona n = n_s i = 1440 0,1397= 201

Łańcuch 24 - 38 -24 - θ 167- θ 150

Przełożenie i =

Prędkość obrot­­­owa wrzeciona n = n_s i = 1440 1,1133= 1603

Łańcuch 24 - 38 -28 - 35 - θ 167- θ 150 - 24 - 51 -16 - 60

Przełożenie i =
Prędkość obrot­­­owa wrzeciona n = n_s i = 1440 0,07= 101

Łańcuch 24 - 38 -28 - 35 - θ 167- θ 150

Przełożenie i =

Prędkość obrot­­­owa wrzeciona n = n_s i = 1440 0,5625= 810

Łańcuch 35 - 28 -14 - 49 - θ 167- θ 150 - 24 - 51 -16 - 60

Przełożenie i =
Prędkość obrot­­­owa wrzeciona n = n_s i = 1440 0,04989= 72

Dla tej tokarki istnieje 28 łańcuchów kinematycznych, oraz 14 prędkości obrotowych wrzeciona. Prędkości 201
, 288
, 1603
powtarzają się.

Obliczam prędkość ekonomiczną skrawania.

d₁

d₂ d₃

Dla d₁ =50mm ; d₂ =40mm ; d₃ =25mm

g = 1, p = 0,2mm/obr, T_e = 240 min, c_v = 46, e_v = 0,25, u_v = 0,25, s = 8

V_e =

gdzie g - głębokość skrawania

p - posuw

c_v - współczynnik ujmujący wpływ wszystkich czynników osobno we wzorze nie

uwzględnionych

s, e_v, u_v - wykładniki potęgowe określone doświadczalnie

T_e - ekonomiczny okres trwałości ostrza

V_e =

Po naniesieniu V_e na wykres Pechana można odczytać optymalne prędkości obrotowe toczenia wałków dla poszczególnych średnic:

d₁= 50 mm czyli prędkość n = 400
odpowiada to prędkości n₈

d₂ = 40 mm czyli prędkość n = 560
odpowiada to prędkości n₉

d₃ =25 mm czyli prędkość n = 280
odpowiada to prędkości n₇

Obliczam prędkości obrotowe efektywne.

n_ef = n₁
, pole tolerancji ( - 2% - +8% )

1. n_ef =
   przedział ( 34,8 - 37,63 ) zawiera się

2. n_ef =
   przedział ( 49 - 53 ) zawiera się

3. n_ef =
   przedział ( 69,6 - 75,3 ) zawiera się

4. n_ef =
   przedział ( 98 - 106 ) nie zawiera się

5. n_ef =
   przedział ( 34,8 - 37,63 ) zawiera się

6. n_ef =
   przedział ( 203 - 219,4 ) zawiera się

7. n_ef =
   przedział ( 274,4 - 296,8 ) zawiera się

8. n_ef =
   przedział ( 392 - 424 ) zawiera się

9. n_ef =
   przedział ( 548,8 - 593,6 ) zawiera się

10. n_ef =
    przedział ( 784- 848 ) zawiera się

11. n_ef =
    przedział ( 1098 - 1187 ) zawiera się

12. n_ef =
    przedział ( 1568 - 1696 ) zawiera się

13. n_ef =
    przedział ( 2195,2 - 2374 ) zawiera się

14. n_ef =
    przedział ( 3087 - 3339 ) zawiera się

Poza prędkością „3” wszystkie zawierają się w polu tolerancji

n_o = n_os i ; n_os - 1440

i - przełożenie na poszczególnych parch kół zębatych.

Pole tolerancji - 2% + 3%

Łańcuch 1 i = 0,0252 n_o = 1440 0,0252 = 36,3
przedział ( 34,8 - 35,6 ) zawiera się

Łańcuch 2 i = 0,200 n_o = 1440 0,200 = 288
przedział ( 274,4 - 288,4 ) zawiera się

Łańcuch 3 i = 0,1397 n_o = 1440 0,1397 = 201,2
przedział ( 196 - 206 ) zawiera się

Łańcuch 4 i = 1,1133 n_o = 1440 1,1133 = 1603,2
przedział ( 1568 - 1648 ) zawiera się

Łańcuch 5 i = 0,098 n_o = 1440 0,098 = 141,1
przedział ( 137,2 - 144,2 ) zawiera się

Łańcuch 6 i = 0,782 n_o = 1440 0,782 = 1126,6
przedział ( 1098 - 1153,6 ) zawiera się

Łańcuch 7 i = 0,1397 n_o = 1440 0,1397 = 201,2
przedział ( 196 - 206 ) zawiera się

Łańcuch 8 i = 1,1133 n_o = 1440 1,1133 = 1603,2
przedział ( 1568 - 1648 ) zawiera się

Łańcuch 9 i = 0,07 n_o = 1440 0,07 = 101,1
przedział ( 98 - 103 ) zawiera się

Łańcuch 10 i = 0,5625 n_o = 1440 0,5625 = 810
przedział ( 784 - 824 ) zawiera się

Łańcuch 11 i = 0,04989 n_o = 1440 0,04989 = 71,8
przedział ( 69,6 - 73 ) zawiera się

Łańcuch 12 i = 0,3976 n_o = 1440 0,3976 = 572,5
przedział ( 549 - 577 ) zawiera się

Łańcuch 13 i = 0,2795 n_o = 1440 0,2795 = 402
przedział ( 392 - 412 ) zawiera się

Łańcuch 14 i = 2,20 n_o = 1440 2,20 = 3168
przedział ( 3087 - 3244 ) zawiera się

Łańcuch 15 i = 0,035 n_o = 1440 0,035 = 50,4
przedział ( 49 - 51,5 ) zawiera się

Łańcuch 16 i = 0,2795 n_o = 1440 0,2795 = 402,5
przedział ( 392 - 412 ) zawiera się

Łańcuch 17 i = 0,200 n_o = 1440 0,200 = 288
przedział ( 274 - 288 ) zawiera się

Łańcuch 18 i = 1,549 n_o = 1440 1,549 = 2230
przedział ( 2195 - 2300 ) zawiera się

Wniosek:

Tokarka uniwersalna TUM-25B, na której było przeprowadzone ćwiczenie ma przełożenia prędkości obrotowych uszeregowane wg. ciągu geometrycznego o ilorazie ϕ = 1,41.

Można wyszczególnić 18 łańcuchów kinematycznych, z tego 4 powtarzają się
( 201
, 288
, 402
, 1603
), istnieje więc 14 prędkości obrotowych. Prędkości obrotowe obliczane zawierają się w przedziale tolerancji (-2 + 3% ).

Prędkości obrotowe efektywne mieszczą się w polu tolerancji ( -2 + 5% ) za wyjątkiem prędkości 4, n_ef = 106,5

Prędkości obrotowe toczenia wałków według sporządzonego wykresu Pechana wynoszą odpowiednio:

dla d = 25mm n = 560
,

dla d = 40mm n = 400
,

dla d = 50mm, n = 280
.

2

1