CEL ĆWICZENIA

Celem tego ćwiczenia było zapoznanie się z podziałem tokarek, ich zastosowanie, rodzajami prac wykonywanych na tokarkach, oraz ze schematem kinematycznym tokarki, danymi technicznymi, a także że sporządzeniem charakterystyki tokarki uniwersalnej TUM - 25B.

WIADOMOŚCI WSTĘPNE

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:

1. uniwersalne

2. produkcyjne

3. precyzyjne

4. ciężkie

2 Tokarki uchwytowe

1. czołowe

2. boczne

3. pionowe

4. dwuwrzecionowe

3 Tokarki tarczowe

1. łożowe

• z łożem wzdłużnym

• z łożem poprzecznym jednostronnie

• z łożem poprzecznym dwustronne

2. płytowe

3. tarczowo kłowe

4 Tokarki wielonożowe

5 Tokarki karuzelowe

1. jednostojakowe

2. 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.

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.

1. Iloraz ciągu geometrycznego ( oblicza się ze wzoru )

ϕ =

Prędkości nominalne w
n₁ = 35,5, n₂ = 50, n₃ = 71, n₄ = 100, n₅ = 140, n₆ = 200,

n₇ = 280, n₈ = 400, n₉ = 560, n₁₀ = 800, n₁₁ = 1120, n₁₂ = 1600, n₁₃ = 2240, n₁₄ = 3150.

Prędkości zmierzone w
n₁ = 35,5, n₂ = 52, n₃ = 75, n₄ = 108, n₅ = 148, n₆ = 210,

n₇ = 300, n₈ = 420, n₉ = 580, n₁₀ = 820, n₁₁ = 1180, n₁₂ = 1620, n₁₃ = 2280, n₁₄ = 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

2. Wykres Pechana sporządzam dla średnicy obrabianego wałka d = 100mm. Prędkość skrawania oblicza się według wzoru v =

v₁ =

v₂ =

v₃ =

v₄ =

v₅ =

v₆ =

v₇ =

v₈ =

v₉ =

v₁₀ =

v₁₁ =

v₁₂ =

v₁₃ =

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.

3 Obliczanie prędkości ekonomicznej skrawania według wzoru:

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

Przyjmuję 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 =

Po naniesieniu V_e na wykres Pechana można odczytać optymalne prędkości obrotowe toczenia wałków o średnicach:

• 25 - 8 prędkości czyli n = 175,9
  

• 35 - 9 prędkości czyli n = 125,7
  

• 40 - 7 prędkości czyli n = 125,7
  

4 Obliczanie prędkości obrotowych efektywnych według wzoru

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 łańcucha kinematycznego

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 = 175,9
, dla d = 35mm n = 125,7
,

dla d = 40mm n = 125,7
.

MARCIN WROTNIAK

W.B.M.

Studia dzienne

Rok studiów II

Semestr III

LABORATORIUM OBRABIAREK I ROBOTÓW PRZEMYSŁOWYCH

TEMAT : TOKARKI. TOKARKA TUM - 25B

2

9

---