Λύσεις — Κεφάλαιο 4: Τόρνευση – Τόρνος (σελ. 177-182) – ΜΗΧΑΝΟΥΡΓΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Ι Γ΄ ΕΠΑΛ
Λύσεις — Κεφάλαιο 4: Τόρνευση - Τόρνος
Το κεφάλαιο 4 είναι το μεγαλύτερο του βιβλίου, με 74 ερωτήσεις πάνω στην τόρνευση και τον τόρνο: είδη και μέγεθος τόρνων, μέτρα ασφαλείας, δομή του τόρνου (σώμα, κιβώτιο ταχυτήτων, εργαλειοφορείο, κεντροφορέας, κιβώτιο προώσεων), τρόπους συγκράτησης κοπτικού εργαλείου και τεμαχίων, υλικά/γεωμετρία/γωνίες κοπτικών εργαλείων τόρνευσης και τρόχισμά τους, τις συνθήκες κοπής (ταχύτητα κοπής, πρόωση, βάθος κοπής) με αντίστοιχους υπολογισμούς ταχύτητας κοπής, στροφών και χρόνου κατεργασίας, την κωνική τόρνευση και τις μεθόδους της, την κοπή σπειρωμάτων (μορφές, τυποποιήσεις, στάδια, τρόπους διείσδυσης), ειδικές κατεργασίες στον τόρνο (διάτρηση, εσωτερική τόρνευση, ρίκνωση, σφαιρικές επιφάνειες, κατασκευή ελατηρίων) και τέλος τους τόρνους ρεβόλβερ (δομή πύργου/μύλου, συνθήκες κατεργασίας, αυτοματισμοί, συγκράτηση τεμαχίων/εργαλείων, πολυάτρακτοι τόρνοι). Δώδεκα ερωτήσεις (30, 31, 32, 34, 36, 37, 38, 39, 42, 46, 51, 64) είναι αριθμητικές ή έχουν αντικειμενικά μοναδική σύντομη απάντηση (kind A)· οι υπόλοιπες είναι περιγραφικές ερωτήσεις θεωρίας (kind E), καθώς το βιβλίο δεν δίνει επίσημη απάντηση σε καμία ερώτηση.
Είδη τόρνων
Ερώτηση: Αναφέρατε τα είδη τόρνων.
Απάντηση:
- «Ανάλογα με το είδος των κατεργασιών, οι τόρνοι διακρίνονται σε: Παράλληλους κεντροφόρους... Μετωπικούς... Κατακόρυφους» (§ πριν το 4.1).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι τόρνοι διακρίνονται σε: 1) Παράλληλους κεντροφόρους — το κομμάτι τοποθετείται παράλληλα προς το κρεβάτι και το κοπτικό εργαλείο κινείται παράλληλα και κάθετα προς αυτό. 2) Μετωπικούς — το κοπτικό εργαλείο κινείται στο οριζόντιο επίπεδο, κατεργάζονται μετωπικά κομμάτια μεγάλης διαμέτρου. 3) Κατακόρυφους — το κοπτικό εργαλείο κινείται σε κατακόρυφο επίπεδο.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ο τόρνος εκτελεί περίπου το 40% των εργασιών κοπής μετάλλων.
Μέγεθος τόρνου
Ερώτηση: Πώς εκτιμάται το μέγεθος ενός τόρνου;
Απάντηση:
- «Το μέγεθος του τόρνου εκτιμάται βασικά από δύο χαρακτηριστικά: τη μέγιστη διάμετρο τεμαχίου... και το μήκος κρεβατιού».
Σύνοψη: (ενδεικτική) Το μέγεθος ενός τόρνου εκτιμάται βασικά από δύο χαρακτηριστικά: τη μέγιστη διάμετρο τεμαχίου που μπορεί να δεθεί στους σφικτήρες και να περιστραφεί γύρω από τους οδηγούς, και το μήκος κρεβατιού (που δεν αντιστοιχεί ακριβώς στο μέγιστο μήκος κατεργάσιμου τεμαχίου, το οποίο καθορίζεται από την απόσταση των κέντρων κιβωτίου ταχυτήτων-κεντροφορέα). Επιπλέον σημαντικό ρόλο παίζουν ο μικρότερος/μεγαλύτερος αριθμός στροφών, το πλήθος των ταχυτήτων, η ισχύς του ηλεκτροκινητήρα και το συνολικό βάρος του.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Πίνακας 4.1 δίνει χαρακτηριστικές διαστάσεις/μεγέθη ανά τύπο τόρνου.
Κανόνες ασφαλείας τόρνου
Ερώτηση: Ποιοι είναι οι κανόνες ασφαλείας κατά τη χρήση του τόρνου;
Απάντηση:
- «Η χρήση του τόρνου για κατεργασίες κοπής υπόκειται στους παρακάτω σημαντικούς κανόνες ασφαλείας» (§4.1).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Κανόνες ασφαλείας: μη χειρισμός από μη έμπειρο άτομο· απαγόρευση λυμένων μαλλιών, ακατάλληλης ενδυμασίας, μπρασελέ/βραχιολιών/φαρδιών μανικιών· υποχρεωτικά προστατευτικά γυαλιά· χρήση κατάλληλου εργαλείου/μανέλας· έλεγχος σωστού κλεισίματος σφιγκτήρα· κατέβασμα προστατευτικού καλύμματος σφιγκτήρα και αφαίρεση κλειδιού τσοκ πριν τη λειτουργία· σταμάτημα σε κάθε μέτρηση· καθαρή περιοχή εργασίας· υποστήριξη κεντροφορέα σε μεγάλα κομμάτια· απομάκρυνση αποβλίττων μόνο με βούρτσα, ποτέ σε λειτουργία· πλήρης χειροκίνητη περιστροφή τσοκ πριν την εκκίνηση· άμεση διακοπή σε ασυνήθιστο θόρυβο/ταλάντωση με ενημέρωση υπευθύνου· ποτέ σταμάτημα με αντιστροφή περιστροφής· αποκλειστική ευθύνη/προσοχή του χειριστή.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Τα προστατευτικά γυαλιά είναι υποχρεωτικά για προστασία από απόβλιττα.
Κύρια μέρη τόρνου
Ερώτηση: Αναφέρατε τα κύρια μέρη του τόρνου.
Απάντηση:
- «Τα κύρια μέρη του τόρνου είναι τα εξής: σώμα, κιβώτιο ταχυτήτων, εργαλειοφορείο, κουκουβάγια-κεντροφορέας, κιβώτιο προώσεων, κινητήρια άτρακτος σπειρωμάτων, άτρακτος προώσεων, άτρακτος εμπλοκής» (§4.2).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα κύρια μέρη του τόρνου είναι: το σώμα (κρεβάτι), το κιβώτιο ταχυτήτων, το εργαλειοφορείο, η κουκουβάγια-κεντροφορέας, το κιβώτιο προώσεων, η κινητήρια άτρακτος σπειρωμάτων, η άτρακτος προώσεων και η άτρακτος εμπλοκής.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Το σώμα/κρεβάτι φέρει και κινούνται πάνω του όλα τα υπόλοιπα μέρη.
Καταπονήσεις σώματος τόρνου
Ερώτηση: Τι είδους καταπονήσεις μπορεί να δέχεται το σώμα του τόρνου;
Απάντηση:
- «Οι καταπονήσεις που δέχεται το σώμα είναι οι εξής: οι στατικές φορτίσεις... οι εσωτερικές δυναμικές φορτίσεις... οι εξωτερικές δυναμικές και στοχαστικές φορτίσεις» (Α. Το σώμα).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Το σώμα του τόρνου δέχεται: στατικές φορτίσεις από το βάρος των άλλων μερών, εσωτερικές δυναμικές φορτίσεις από τις δυνάμεις κοπής, και εξωτερικές δυναμικές και στοχαστικές φορτίσεις που μεταφέρονται μέσω του εδάφους από τυχόν διπλανές εργαλειομηχανές.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Το σώμα ενισχύεται με νεύρα ώστε να είναι στιβαρό.
Κιβώτιο ταχυτήτων
Ερώτηση: Από τι αποτελείται το κιβώτιο ταχυτήτων;
Απάντηση:
- «Το κιβώτιο ταχυτήτων αποτελείται από δύο μέρη: Την κύρια άτρακτο... Τους οδοντωτούς τροχούς» (Β. Το κιβώτιο ταχυτήτων).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Το κιβώτιο ταχυτήτων αποτελείται από δύο μέρη: την κύρια άτρακτο (κατά κανόνα κοίλη, με ειδικά σκληρημένες επιφάνειες έδρασης σε έδρανα κύλισης, με σπείρωμα ή κώνο στο άκρο για το τσοκ/πλατώ) και τους οδοντωτούς τροχούς.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Η κύρια άτρακτος είναι κοίλη ώστε ο τόρνος να κατεργάζεται και βέργες μεγάλου μήκους.
Σύνδεση τσοκ-ατράκτου
Ερώτηση: Ποιοι είναι οι τρόποι σύνδεσης του τσοκ με την κύρια άτρακτο;
Απάντηση:
- «Στο άκρο η άτρακτος φέρει σπείρωμα για την τοποθέτηση όλων των πιθανών σφιγκτήρων (τσοκ). Αντί του σπειρώματος η άτρακτος μπορεί να φέρει ένα κώνο, οπότε το τσόκ ή το πλατώ συνδέονται στο άκρο της ατράκτου με κοχλίες».
Σύνοψη: (ενδεικτική) Το τσοκ συνδέεται με την κύρια άτρακτο είτε μέσω σπειρώματος στο άκρο της ατράκτου, είτε —αν η άτρακτος φέρει κώνο αντί σπειρώματος— με κοχλίες που συνδέουν το τσοκ ή το πλατώ στο άκρο της ατράκτου.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Οι τρόποι διαμόρφωσης του άκρου της κύριας ατράκτου φαίνονται στο σχήμα 4.9.
Χρησιμότητα κεντροφορέα
Ερώτηση: Τι χρησιμεύει ο κεντροφορέας;
Απάντηση:
- «Ο κεντροφορέας ή κουκουβάγια χρησιμοποιείται για την υποστήριξη μεγάλου μήκους τεμαχίων ή επίσης για διάτρηση ή γλύφανση με τη χρησιμοποίηση του κατάλληλου εργαλείου» (Δ. Ο κεντροφορέας).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο κεντροφορέας (κουκουβάγια) χρησιμεύει για την υποστήριξη τεμαχίων μεγάλου μήκους, καθώς και για διάτρηση ή γλύφανση με χρήση του κατάλληλου εργαλείου (τρυπάνι, κεντροτρύπανο κ.λπ.) τοποθετημένου στη θέση της πόντας.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Έχει δυνατότητα κίνησης στο μήκος του κρεβατιού και ασφαλίζει με μοχλό.
Ορισμός κώνου Μορς
Ερώτηση: Δώστε ορισμό στον κώνο Μορς.
Απάντηση:
- «Ο κώνος Μορς, στον οποίο ασφαλίζει η πόντα στον κεντροφορέα, δίνει τη δυνατότητα να χρησιμοποιούνται στη θέση της πόντας κεντροτρύπανα ή άλλα κοπτικά εργαλεία» (Δ. Ο κεντροφορέας).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο κώνος Μορς είναι η τυποποιημένη κωνική υποδοχή στην κουκουβάγια (κεντροφορέα), στην οποία ασφαλίζει η πόντα· χάρη σε αυτόν, στη θέση της πόντας μπορούν εναλλακτικά να τοποθετηθούν κεντροτρύπανα ή άλλα κοπτικά εργαλεία.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ο χειροτροχός της κουκουβάγιας χρησιμοποιείται για τη μετακίνηση/τοποθέτηση της πόντας.
Μέρη κουκουβάγιας
Ερώτηση: Ονομάσατε τα μέρη μιας κουκουβάγιας.
Απάντηση:
- Σχήμα 4.11 «Κεντροφορέας (κουκουβάγια)» και το κείμενο περί κώνου Μορς, χειροτροχού και μοχλού ασφάλισης (Δ. Ο κεντροφορέας).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Μια κουκουβάγια (κεντροφορέας) αποτελείται βασικά από: το σώμα της που κινείται και ασφαλίζει στο κρεβάτι του τόρνου με μοχλό ασφάλισης, τον κώνο Μορς όπου ασφαλίζει η πόντα (ή εναλλακτικά κεντροτρύπανο/κοπτικό εργαλείο), και τον χειροτροχό που χρησιμοποιείται για τη μετακίνηση και τοποθέτηση της πόντας.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Η μετατόπιση της πόντας μπορεί να γίνεται και με πεπιεσμένο αέρα ή υδραυλικό σύστημα.
Μετάδοση κίνησης στον άξονα προώσεων
Ερώτηση: Πώς μεταδίδεται η κίνηση στον άξονα προώσεων;
Απάντηση:
- «Η εξασφάλιση όμως της αυτόματης πρόωσης γίνεται διαμέσου του κιβωτίου ταχυτήτων στον άξονα προώσεων, αφού παρεμβληθεί ένα δεύτερο κιβώτιο με οδοντωτούς τροχούς, το κιβώτιο προώσεων» (Ε. Το κιβώτιο πρόωσης).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η κίνηση μεταδίδεται στον άξονα προώσεων μέσω του κιβωτίου ταχυτήτων, αφού παρεμβληθεί το κιβώτιο προώσεων (με οδοντωτούς τροχούς). Σε παλαιότερους τόρνους η μετάδοση γινόταν με ιμάντες ή οδοντωτούς τροχούς που αντικαθιστούσε ο χειριστής· σε σύγχρονους τόρνους γίνεται μέσω του κιβωτίου Norton, με μοχλό που συμπλέκει διαφορετικούς οδοντωτούς τροχούς για γρήγορη επιλογή τιμής πρόωσης.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Το κιβώτιο Norton παρουσιάζεται ως ενιαίο σύνολο γραναζιών σε μορφή κώνου.
Αλλαγή κατεύθυνσης κοπτικού εργαλείου
Ερώτηση: Πώς επιτυγχάνεται η αλλαγή κατεύθυνσης μετακίνησης του κοπτικού εργαλείου;
Απάντηση:
- «Αυτή η αλλαγή της κατεύθυνσης εξασφαλίζεται μέσω ενός οδοντωτού τροχού αναστροφής του οποίου η εμπλοκή και η απεμπλοκή εξασφαλίζει τη μία κατεύθυνση ή την άλλη» (Ε. Το κιβώτιο πρόωσης).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η αλλαγή κατεύθυνσης μετακίνησης του κοπτικού εργαλείου (από αριστερά προς δεξιά ή αντίστροφα) επιτυγχάνεται μέσω ενός οδοντωτού τροχού αναστροφής, του οποίου η εμπλοκή ή η απεμπλοκή δίνει τη μία ή την άλλη κατεύθυνση περιστροφής του άξονα προώσεων (ή του κοχλιωτού άξονα).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Χρειάζεται αλλαγή κατεύθυνσης περιστροφής του άξονα προώσεων ή/και του κοχλιωτού άξονα.
Τρόποι συγκράτησης κοπτικού εργαλείου
Ερώτηση: Αναφέρατε τους τρόπους συγκράτησης κοπτικού εργαλείου στον τόρνο.
Απάντηση:
- «Ο πιο απλός τρόπος ‘δεσίματος’ του κοπτικού εργαλείου του τόρνου είναι να ασφαλίζεται μόνο μέσω ενός κοχλία... Αντίστοιχοι τρόποι ‘δεσίματος’ είναι η πλάκα συγκρατήσεως... Ο τετραπλός εργαλειοδέτης...» (§4.3).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι τρόποι συγκράτησης κοπτικού εργαλείου στον τόρνο είναι: 1) μόνο με έναν κοχλία (απλός, αλλά δεν αντέχει υψηλές καταπονήσεις — μόνο για μαλακά υλικά/μικρά βάθη κοπής), 2) με πλάκα συγκρατήσεως (αντέχει υψηλές καταπονήσεις), 3) με τετραπλό εργαλειοδέτη (συγκρατεί τέσσερα ανεξάρτητα εργαλεία με απλό χειρισμό).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Η πλάκα συγκρατήσεως πρέπει να συσφίγγεται σε οριζόντια, όχι πλάγια, θέση.
Θέση κοπτικού εργαλείου ως προς τον άξονα
Ερώτηση: Προτιμάται η συγκράτηση του κοπτικού εργαλείου επάνω ή κάτω από τον άξονα περιστροφής και γιατί;
Απάντηση:
- «η τοποθέτηση επάνω από τον άξονα του τεμαχίου μικραίνει τη γωνία ελευθερίας α... Η γωνία αποβλίττου γ μεγαλώνει και το παραγόμενο απόβλιττο διαχωρίζεται εύκολα... Για κατεργασία εκχόνδρισης το κοπτικό εργαλείο περιστασιακά τοποθετείται επάνω από τον άξονα του τεμαχίου» (§4.3).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η τοποθέτηση επάνω από τον άξονα (περιστασιακά, στην εκχόνδριση, γύρω στο 2% της διαμέτρου) μικραίνει τη γωνία ελευθερίας α (αυξάνει την τριβή ελεύθερης επιφάνειας-τεμαχίου) αλλά μεγαλώνει τη γωνία αποβλίττου γ, οπότε το απόβλιττο διαχωρίζεται και απομακρύνεται εύκολα — γι' αυτό προτιμάται σε εκχόνδριση. Η τοποθέτηση κάτω από τον άξονα μεγαλώνει τη γωνία ελευθερίας α (μικρότερη τριβή) αλλά μικραίνει τη γωνία αποβλίττου γ, με δύσκολο αποχωρισμό του αποβλίττου.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Σε κάθε περίπτωση, το ελεύθερο μήκος του εργαλείου πρέπει να παραμένει όσο το δυνατόν μικρότερο.
Ελεύθερο μήκος κοπτικού εργαλείου
Ερώτηση: Τι επηρεάζει το ελεύθερο μήκος του κοπτικού εργαλείου;
Απάντηση:
- «το εργαλείο κατά τη διάρκεια της κοπής υπόκειται σε λυγισμό. Αν το ελεύθερο μήκος του εργαλείου είναι μεγαλύτερο από το επιτρεπτό, αυτό αναπηδά κατά την κοπή και δημιουργεί πολύ κακή επιφάνεια στο κατεργαζόμενο τεμάχιο» (§4.3).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Το ελεύθερο μήκος του κοπτικού εργαλείου επηρεάζει τον κίνδυνο λυγισμού του κατά την κοπή· αν είναι μεγαλύτερο από το επιτρεπτό, το εργαλείο αναπηδά κατά την κοπή και δημιουργεί πολύ κακή ποιότητα επιφάνειας στο κατεργαζόμενο τεμάχιο. Γι' αυτό πρέπει να συγκρατείται με όσο το δυνατόν μικρότερο ελεύθερο μήκος.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Η σωστή, οριζόντια τοποθέτηση της πλάκας συγκρατήσεως είναι επίσης κρίσιμη.
Συσκευές και τρόποι συγκράτησης τεμαχίων
Ερώτηση: Αναφέρατε τις συσκευές συγκράτησης τεμαχίων στον τόρνο, τους τρόπους συγκράτησης και σε ποιες περιπτώσεις εφαρμόζεται κάθε τρόπος;
Απάντηση:
- «Οι συσκευές συγκράτησης των τεμαχίων... είναι οι εξής: Οι σφιγκτήρες ή τα τσοκ. Τα πλατώ. Τα καβαλλέτα. Η τσιμπίδα ή σφιγκτήρας κολέτ» (§4.4).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Συσκευές συγκράτησης: σφιγκτήρες/τσοκ, πλατώ, καβαλλέτα, τσιμπίδα (κολέτ). Τρόποι συγκράτησης: α) μόνο στο τσοκ — εξωτερική/εσωτερική τόρνευση αξόνων μικρού μήκους χωρίς κίνδυνο κραδασμού/λυγισμού· β) μόνο στο πλατώ — μη συμμετρικά τεμάχια μικρού μήκους· γ) μεταξύ τσοκ και κεντροφορέα — άξονες μεγάλου μήκους (αποφυγή λυγισμού) και σπειρώματα· δ) μεταξύ κέντρων (ποντών) με σφιγκτήρα καρδιά — μεταφορά περιστροφής από την κύρια άτρακτο· ε) με καβαλέτα — μικρής διαμέτρου, μεγάλου μήκους κομμάτια· στ) με τσιμπίδα (collet) — μικρές διάμετροι.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Στη συγκράτηση με πόντες απαιτείται έλεγχος ομοαξονικότητας των τριών αξόνων.
Έλεγχος συγκράτησης μεταξύ πόντων
Ερώτηση: Εξηγήστε τον έλεγχο, που πρέπει να γίνει κατά τη συγκράτηση μεταξύ πόντων.
Απάντηση:
- «πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στην ανοχή ομοαξονικότητας μεταξύ των αξόνων των ποντών και του άξονα της κυρίας ατράκτου, δηλαδή οι τρεις άξονες της ατράκτου και των ποντών πρέπει να συμπίπτουν» (§4.4).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Στη συγκράτηση με πόντες πρέπει να ελέγχεται η ανοχή ομοαξονικότητας μεταξύ των αξόνων των δύο ποντών και του άξονα της κύριας ατράκτου — δηλαδή οι τρεις άξονες πρέπει να συμπίπτουν, όπως δείχνεται στο σχήμα 4.18. Τυχόν απόκλιση οδηγεί σε κωνικότητα ή σφάλματα διαστάσεων στο κατεργασμένο τεμάχιο.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Το κεντροτρύπανο για τη διαμόρφωση κωνικής οπής είναι τυποποιημένο κατά DIN 332.
Διαμόρφωση κωνικής οπής/γωνίας Μορς
Ερώτηση: Σε ποιες εργαλειομηχανές διαμορφώνεται η γωνία Μορς και τι διάσταση έχει.
Απάντηση:
- «Η κωνική οπή μπορεί να διαμορφωθεί είτε στον τόρνο είτε στο δράπανο» και «Στον πίνακα 4.2 δίδονται οι διαστάσεις της κωνικής οπής ανάλογα με τη διάμετρο του τεμαχίου, κατά DIN 332» (§4.4).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η κωνική οπή (κώνος Μορς) μπορεί να διαμορφωθεί είτε στον τόρνο είτε στο δράπανο. Η διάστασή της είναι τυποποιημένη κατά DIN 332 και εξαρτάται από τη διάμετρο D του κατεργαζόμενου τεμαχίου (πίνακας 4.2 δίνει τις αντίστοιχες τιμές d1, d2, d3, t1, A, B).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Π.χ. για διάμετρο τεμαχίου 6<D≤10mm, d1=1mm· για 63<D≤100mm, d1=5mm.
Υλικά κοπτικών εργαλείων τόρνευσης
Ερώτηση: Αναφέρατε τα υλικά κοπτικών εργαλείων τόρνευσης.
Απάντηση:
- «Για την κοπή στην τόρνευση χρησιμοποιούνται κοπτικά εργαλεία συνήθως από χάλυβα εργαλείων, ταχυχάλυβα, σκληρομέταλλα και κεραμικά» (§4.5).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα υλικά κοπτικών εργαλείων τόρνευσης είναι: χάλυβας εργαλείων, ταχυχάλυβας (HSS), σκληρομέταλλα και κεραμικά.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Η διάρκεια ζωής του εργαλείου εξαρτάται από το υλικό και τη γεωμετρία της κόψης.
Ιδιότητες κοπτικού εργαλείου
Ερώτηση: Ποιες είναι οι ιδιότητες ενός κοπτικού εργαλείου;
Απάντηση:
- «Οι ιδιότητες που πρέπει να έχει ένα κοπτικό εργαλείο συνοψίζονται στα παρακάτω: μεγάλη σκληρότητα... αντίσταση στη θερμότητα... αντίσταση σε φθορά» (§4.5).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ένα κοπτικό εργαλείο πρέπει να έχει: μεγάλη σκληρότητα (ώστε να εισχωρεί στο μαλακότερο κατεργαζόμενο τεμάχιο), αντίσταση στη θερμότητα (να διατηρεί τη σκληρότητά του στις υψηλές θερμοκρασίες κοπής), και αντίσταση σε φθορά (η κοπτική ακμή να διατηρεί τις κοπτικές ιδιότητές της).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Οι χαρακτηριστικές ιδιότητες των υλικών κοπτικών εργαλείων αναλύονται στην παράγραφο 2.3.
Επιφάνειες και ακμές κατά την τόρνευση
Ερώτηση: Ονομάσατε τις χαρακτηριστικές επιφάνειες και ακμές του εργαλείου και του τεμαχίου κατά την τόρνευση.
Απάντηση:
- «Επιφάνειες: Επιφάνεια αποβλίττου... Επιφάνεια ελευθερίας... Ακμές: Κύρια κοπτική ακμή... Δευτερεύουσα ακμή» (§4.5.1, σχ.4.22).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Επιφάνειες: η επιφάνεια αποβλίττου (πάνω στην οποία ρέει το απόβλιττο) και η επιφάνεια ελευθερίας (η απέναντι επιφάνεια από την κατεργαζόμενη επιφάνεια του τεμαχίου). Ακμές: η κύρια κοπτική ακμή (παράλληλη ή κάθετη στον άξονα περιστροφής, ανάλογα με την κατεύθυνση πρόωσης) και η δευτερεύουσα ακμή (η διπλανή κοπτική ακμή, στο ίδιο επίπεδο με την κύρια).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Οι επιφάνειες και ακμές καθορίζουν τις γωνίες κοπής α, β, γ.
Γεωμετρία κοπτικού εργαλείου
Ερώτηση: Από τι χαρακτηρίζεται η γεωμετρία ενός κοπτικού εργαλείου;
Απάντηση:
- «Η γεωμετρία του κοπτικού εργαλείου καθορίζεται από τις κοπτικές γωνίες του» (§4.5.1).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η γεωμετρία ενός κοπτικού εργαλείου χαρακτηρίζεται από τις κοπτικές γωνίες του: τις τρεις βασικές γωνίες κοπής (γωνία ελευθερίας α, γωνία σφήνας β, γωνία αποβλίττου γ, με α+β+γ=90°) καθώς και τις τρεις επιπλέον γωνίες τοποθέτησης (γωνία τοποθέτησης κ, γωνία αιχμής ε, γωνία κλίσης λ).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Οι κατάλληλες γωνίες προκύπτουν πειραματικά ανά συνδυασμό υλικού εργαλείου-τεμαχίου (πίνακας 4.3).
Εξάρτηση γωνιών κοπής
Ερώτηση: Από τι εξαρτώνται οι γωνίες κοπής;
Απάντηση:
- «Οι γωνίες κοπής, που προαναφέρθηκαν, επηρεάζουν σημαντικά τα αποτελέσματα της κοπής... και εξαρτώνται από το υλικό που πρόκειται να κατεργαστεί» (§4.5.1).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι γωνίες κοπής εξαρτώνται κυρίως από το υλικό που πρόκειται να κατεργαστεί: σκληρό υλικό απαιτεί μεγάλη γωνία σφήνας (για να μην θραύεται η κοπτική ακμή), ενώ μαλακό υλικό απαιτεί μεγάλη γωνία αποβλίττου (καλύτερη ροή αποβλίττου). Ανάμεσα στις κοπτικές γωνίες υπάρχει αλληλεξάρτηση, οπότε γίνεται βέλτιστη επιλογή τους πειραματικά ανά συνδυασμό υλικού εργαλείου-τεμαχίου.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Το άθροισμα των τριών βασικών γωνιών κοπής είναι πάντα 90°.
Γωνία τοποθέτησης και ζωή εργαλείου
Ερώτηση: Πώς επηρεάζει η γωνία τοποθέτησης τη ζωή του κοπτικού εργαλείου;
Απάντηση:
- «Όταν η γωνία κ είναι μεγάλη, το πάχος του αποβλίττου είναι μικρό, αλλά η κατανομή της φόρτισης στο εργαλείο γίνεται σε μια πολύ μικρή περιοχή του. Αυτό έχει ως συνέπεια την ελάττωση του χρόνου ζωής του κοπτικού εργαλείου» (§4.5.1).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Μεγάλη γωνία τοποθέτησης κ δίνει μικρότερο πάχος αποβλίττου, αλλά η φόρτιση συγκεντρώνεται σε μικρή περιοχή του εργαλείου, με αποτέλεσμα να μειώνεται ο χρόνος ζωής του. Μικρή γωνία κ δίνει πιο παχύ απόβλιττο (για το ίδιο βάθος κοπής), αλλά μεγαλώνει τη διάρκεια ζωής του εργαλείου. Συνήθως η γωνία κ λαμβάνεται 45°.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Η γωνία αιχμής ε είναι συνήθως γύρω στις 90°.
Γωνία αιχμής και γωνία κλίσης
Ερώτηση: Δώστε τους ορισμούς της γωνίας αιχμής και της γωνίας κλίσης.
Απάντηση:
- «Γωνία αιχμής ε. Ορίζεται ανάμεσα στην κύρια και δευτερεύουσα κόψη του εργαλείου... Γωνία κλίσης λ. Η γωνία αυτή προσδιορίζει τη θέση της κύριας κοπτικής ακμής ως προς την οριζόντια θέση» (§4.5.1).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Γωνία αιχμής ε: ορίζεται ανάμεσα στην κύρια και τη δευτερεύουσα κόψη του εργαλείου, συνήθως γύρω στις 90° (μικρή γωνία αιχμής κάνει το εργαλείο πολύ μυτερό). Γωνία κλίσης λ: προσδιορίζει τη θέση της κύριας κοπτικής ακμής ως προς την οριζόντια θέση· για εκχόνδριση η κλίση της κύριας κόψης είναι ευνοϊκή (ευκολότερη ροή αποβλίττου), με τιμές περίπου 3°–5°.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Η γωνία τοποθέτησης κ λαμβάνεται συνήθως 45°.
Είδη κοπτικών εργαλείων τόρνευσης
Ερώτηση: Αναφέρατε τα είδη των κοπτικών εργαλείων τόρνευσης και τη μορφή καθενός.
Απάντηση:
- «Τα κοπτικά εργαλεία τόρνευσης μπορούν να διαχωριστούν σε: Εργαλεία εκχόνδρισης... Εργαλεία φινιρίσματος... Πλευρικά εργαλεία... Εργαλεία ειδικών μορφών» (§4.5.1).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα κοπτικά εργαλεία τόρνευσης διαχωρίζονται σε: 1) Εργαλεία εκχόνδρισης — ευθεία ή καμπυλωτή μορφή, αντέχουν ισχυρή πίεση, δεξιόκοπα ή αριστερόκοπα. 2) Εργαλεία φινιρίσματος/αποπεράτωσης — ευθεία δομή με καμπύλες ακμές (ή πλατιά με τετράγωνη μύτη). 3) Πλευρικά εργαλεία — για κατεργασία προσώπου/εξομάλυνση γωνιών, μία κοπτική ακμή, χρήση από το κέντρο προς τα έξω. 4) Εργαλεία ειδικών μορφών — για απότμηση, τόρνευση μορφής, σπειροτόμηση, boring κ.λπ.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Μπορούν να είναι ενιαία με το στέλεχος ή σε μορφή πλακιδίων επάνω σε μανέλες.
Στάδια τροχίσματος
Ερώτηση: Εξηγήστε τα στάδια τροχίσματος κοπτικού εργαλείου.
Απάντηση:
- «Τα στάδια τροχίσματος κοπτικού εργαλείου είναι τα εξής: 1. Εκχόνδριση της κύριας επιφάνειας ελευθερίας... 9. Στρογγύλεμα της κύριας κοπτικής ακμής» (§4.5.2).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα στάδια τροχίσματος κοπτικού εργαλείου είναι: 1) εκχόνδριση της κύριας επιφάνειας ελευθερίας, 2) έλεγχος της γωνίας ελευθερίας με ελεγκτήρα, 3) εκχόνδριση της δευτερεύουσας επιφάνειας ελευθερίας, 4) έλεγχος της γωνίας αποβλίττου, 5) φινίρισμα της ελεύθερης επιφάνειας, 6) φινίρισμα της δευτερεύουσας επιφάνειας, 7) εκχόνδριση της επιφάνειας αποβλίττου, 8) έλεγχος της γωνίας σφήνας, 9) στρογγύλεμα της κύριας κοπτικής ακμής.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Χρησιμοποιείται πρώτα χονδρός τροχός (εκχόνδριση) και μετά λεπτός τροχός (φινίρισμα).
Κριτήρια αστοχίας
Ερώτηση: Ποια καλούνται κριτήρια αστοχίας;
Απάντηση:
- «Τα κριτήρια, σύμφωνα με τα οποία ένα εργαλείο κρίνεται προς απομάκρυνση, καλούνται κριτήρια αστοχίας» (§4.5.3).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Κριτήρια αστοχίας καλούνται τα κριτήρια σύμφωνα με τα οποία ένα κοπτικό εργαλείο κρίνεται προς απομάκρυνση (επανατρόχισμα ή απόρριψη). Στην πράξη μπορεί να είναι: η ανώτερη επιτρεπτή τιμή πλάτους ζώνης φθοράς ή βάθους κρατήρα (ή και τα δύο μαζί), η ανώτερη τιμή τραχύτητας της κατεργασμένης επιφάνειας, η επιτρεπόμενη ανοχή διαστάσεων στο τεμάχιο, το προκαθορισμένο μέγιστο ποσοστό αύξησης των δυνάμεων ή της ισχύος κοπής.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Η ζωή εργαλείου = χρόνος συνεχούς κοπής χωρίς επανατρόχισμα/απόρριψη.
Παράγοντες ζωής κοπτικού εργαλείου
Ερώτηση: Ποιοι παράγοντες επιδρούν στη ζωή του κοπτικού εργαλείου;
Απάντηση:
- «Οι παράγοντες που επιδρούν σημαντικά στη ζωή του κοπτικού εργαλείου είναι: οι συνθήκες κοπής... η γεωμετρία του εργαλείου... το υλικό του εργαλείου... το κατεργαζόμενο υλικό... το υγρό κοπής» (§4.5.3).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι παράγοντες που επιδρούν στη ζωή του κοπτικού εργαλείου τόρνευσης είναι: οι συνθήκες κοπής (ταχύτητα κοπής, πρόωση, βάθος κοπής), η γεωμετρία του εργαλείου, το υλικό του εργαλείου, το κατεργαζόμενο υλικό, και το υγρό κοπής.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Η βέλτιστη επιλογή τους οδηγεί σε μεγαλύτερη ζωή εργαλείου και οικονομικότερη κατεργασία.
Συνθήκες κοπής στον τόρνο
Ερώτηση: Ποιες οι συνθήκες κοπής στον τόρνο;
Απάντηση:
- «Στην τόρνευση οι συνθήκες κοπής είναι η ταχύτητα κοπής... η πρόωση και το βάθος κοπής» (§4.6).
Σύνοψη: Οι συνθήκες κοπής στον τόρνο είναι: η ταχύτητα κοπής, η πρόωση και το βάθος κοπής.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Η σωστή επιλογή τους αποτελεί απαραίτητη γνώση του χειριστή.
Υπολογισμός ταχύτητας κοπής
Ερώτηση: Να υπολογισθεί η ταχύτητα κοπής για την κατεργασία στον τόρνο τεμαχίου διαμέτρου 35mm, όταν περιστρέφεται με 150 στρ/min.
Απάντηση:
- «u = πDn/1000» (σχέση 3.1, εφαρμόζεται στο Παράδειγμα 4.1 του §4.6.1).
Σύνοψη: Εφαρμόζοντας τη σχέση u = π·D·n/1000 με D=35mm και n=150 rpm: u = (3,14·35·150)/1000 = 16.485/1000 ≈ 16,49 m/min.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Χρήσιμος τύπος: u = π·D·n / 1000 [m/min].
Στροφές για κατεργασία St37
Ερώτηση: Να υπολογισθεί η περιστροφική ταχύτητα της κύριας ατράκτου ενός τόρνου για την κατεργασία τεμαχίου από χάλυβα St37 διαμέτρου 40mm.
Απάντηση:
- «Πίνακας 4.4... για την εκχόνδριση τεμαχίου St50 με κοπτικό εργαλείο από ταχυχάλυβα η ενδεικνυόμενη ταχύτητα κοπής είναι 22 m/min» (§4.6.1)· ο χάλυβας St37 εμπίπτει στην ίδια κατηγορία «ΧΑΛΥΒΑΣ 50 Kg/mm2» του πίνακα 4.4.
Σύνοψη: Ο χάλυβας St37 (αντοχή περίπου 37 Kg/mm2) εμπίπτει στην κατηγορία «ΧΑΛΥΒΑΣ έως 50 Kg/mm2» του πίνακα 4.4, όπου για κοπτικό εργαλείο από ταχυχάλυβα (HSS) στην εκχόνδριση δίνεται u=22 m/min. Από τη σχέση n=1000·u/(π·D) = (1000·22)/(3,14·40) = 22000/125,6 ≈ 175,2 rpm, δηλαδή n ≈ 175 rpm.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Η ίδια τιμή (n≈175 rpm) εμφανίζεται σε αρκετά παραδείγματα/ασκήσεις του βιβλίου για παρόμοιες διαμέτρους.
Παράγοντες ταχύτητας κοπής
Ερώτηση: Από τι επηρεάζεται η ταχύτητα κοπής;
Απάντηση:
- «Για τον προσδιορισμό της ταχύτητας κοπής πρέπει να λαμβάνονται υπόψη τα εξής: Υλικό του κατεργαζόμενου τεμαχίου... Υλικό του κοπτικού εργαλείου... Πάχος του αποβλίττου... Υγρό κοπής» (§4.6.1).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η ταχύτητα κοπής επηρεάζεται από: το υλικό του κατεργαζόμενου τεμαχίου (σκληρά υλικά → χαμηλότερες ταχύτητες, λόγω μεγαλύτερων θερμοκρασιών στη ζώνη τριβής), το υλικό του κοπτικού εργαλείου (σκληρομέταλλα αντέχουν σε υψηλότερες θερμοκρασίες → επιτρέπουν μεγαλύτερες ταχύτητες), το πάχος του αποβλίττου (μεγαλύτερο πάχος → χαμηλότερη ταχύτητα) και τη χρήση υγρού κοπής (επιτρέπει μεγαλύτερη ταχύτητα).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Χαμηλή ταχύτητα κοπής → μεγάλος χρόνος κοπής· υψηλή → πρόωρη φθορά εργαλείου.
Ταχύτητα κοπής και στροφές για St42
Ερώτηση: Ένας άξονας από χάλυβα St42, D=50mm, πρόκειται να κατεργασθεί στον τόρνο. Να υπολογισθούν η ταχύτητα κοπής και οι στροφές του κινητήρα.
Απάντηση:
- Παράδειγμα 4.3 του βιβλίου ακολουθεί ακριβώς αυτή τη μεθοδολογία (χρήση πίνακα 4.4) για αντίστοιχο πρόβλημα με St50.
Σύνοψη: Ο χάλυβας St42 (αντοχή ~42 Kg/mm2 < 50) εμπίπτει στην κατηγορία «ΧΑΛΥΒΑΣ έως 50 Kg/mm2» του πίνακα 4.4· για ταχυχάλυβα (HSS) στην εκχόνδριση u=22 m/min. Οι στροφές προκύπτουν από n=1000·u/(π·D) = (1000·22)/(3,14·50) = 22000/157 ≈ 140 rpm. Άρα u≈22 m/min και n≈140 rpm (στο φινίρισμα, u=30 m/min και n≈191 rpm).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ίδια μεθοδολογία με το Παράδειγμα 4.2 του βιβλίου (St50, D=50mm → n=140 rpm).
Τι εκφράζει η πρόωση
Ερώτηση: Τι εκφράζει η πρόωση;
Απάντηση:
- «Η πρόωση εκφράζει την ταχύτητα της κίνησης του κοπτικού εργαλείου σε χιλιοστά ανά λεπτό [mm/min] ή χιλιοστά ανά περιστροφή του τεμαχίου [mm/rev]» (§4.6.3).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η πρόωση εκφράζει την ταχύτητα κίνησης (μετακίνησης) του κοπτικού εργαλείου, σε χιλιοστά ανά λεπτό [mm/min] (συμβολίζεται s' και λέγεται ταχύτητα προώσεως) ή σε χιλιοστά ανά περιστροφή του τεμαχίου [mm/rev] (συμβολίζεται s).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ισχύει η σχέση s' = s·n (4.1).
Εγκάρσια πρόωση
Ερώτηση: Ποια είναι η τιμή της εγκάρσιας πρόωσης σε σχέση με της διαμήκους;
Απάντηση:
- «Στην περίπτωση εγκάρσιας τόρνευσης, δηλαδή τόρνευσης προσώπου, η πρόωση ονομάζεται εγκάρσια πρόωση. Η τιμή της εγκάρσιας προώσεως είναι μισή της διαμήκους προώσεως» (§4.6.3).
Σύνοψη: Η τιμή της εγκάρσιας προώσεως είναι η μισή της διαμήκους προώσεως.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Η εγκάρσια πρόωση χρησιμοποιείται στην τόρνευση προσώπου (μετωπική τόρνευση).
Λόγος πρόωσης προς βάθος κοπής
Ερώτηση: Με τι ισούται το πηλίκο της τιμής της πρόωσης δια της τιμής του βάθους κοπής;
Απάντηση:
- «Η σχέση της τιμής της προώσεως προς την τιμή του βάθους κοπής είναι 1:5 περίπου» (§4.6.3).
Σύνοψη: Το πηλίκο της τιμής της πρόωσης δια της τιμής του βάθους κοπής ισούται περίπου με 1:5.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Δηλαδή το βάθος κοπής είναι περίπου 5 φορές μεγαλύτερο από την πρόωση.
Χρόνος κοπής διαμήκους τόρνευσης
Ερώτηση: Για τόρνευση τεμαχίου, διαμέτρου 50mm και σε μήκος 280mm, με ταχύτητα κοπής u=25m/min και πρόωση s=0.5mm/rev, ζητείται ο χρόνος κοπής (la=lu=5mm).
Απάντηση:
- Μεθοδολογία ίδια με το Παράδειγμα 4.4: «L = L1 + La + Iu», «n=1000u/(πd)», «th=I/(s·n)» (§4.6.4).
Σύνοψη: Το συνολικό μήκος κοπής είναι L = L1 + la + lu = 280 + 5 + 5 = 290mm. Οι στροφές: n = 1000·u/(π·D) = (1000·25)/(3,14·50) = 25000/157 ≈ 159,2 rpm. Ο χρόνος κοπής: th = L/(s·n) = 290/(0,5·159,2) ≈ 290/79,6 ≈ 3,64 min (περίπου 3 min 38 s).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Τύπος: th = L / (s·n), όπου L=L1+la+lu.
Χρόνος κοπής τόρνευσης προσώπου
Ερώτηση: Για τόρνευση προσώπου τεμαχίου, διαμέτρου 250mm με ταχύτητα κοπής u=25m/min και πρόωση s=0.5mm/rev, ζητείται ο χρόνος κοπής (la=5mm).
Απάντηση:
- Μεθοδολογία ίδια με το Παράδειγμα 4.5: «L = r + La», «n = 1000u/(πD)», «th = L/(s·n)» (§4.6.4).
Σύνοψη: Για τόρνευση προσώπου, το μήκος κοπής είναι L = r + la = D/2 + la = 250/2 + 5 = 130mm. Οι στροφές: n = 1000·u/(π·D) = (1000·25)/(3,14·250) = 25000/785 ≈ 31,85 rpm. Ο χρόνος κοπής: th = L/(s·n) = 130/(0,5·31,85) ≈ 130/15,93 ≈ 8,16 min.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Στην τόρνευση προσώπου το μήκος κοπής είναι η ακτίνα του τεμαχίου (+la), όχι η διάμετρος.
Στάδια ελέγχου μετρήσεων
Ερώτηση: Σε ποια στάδια της κατεργασίας είναι απαραίτητος ο έλεγχος των μετρήσεων;
Απάντηση:
- «Οι διάφορες μετρήσεις που γίνονται για την κατεργασία είναι απαραίτητες στα εξής στάδια: πριν την κατεργασία... κατά τη διάρκεια της κατεργασίας... μετά την κατεργασία» (§4.6.4).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο έλεγχος των μετρήσεων είναι απαραίτητος: πριν την κατεργασία (για έλεγχο των διαστάσεων του ακατέργαστου τεμαχίου), κατά τη διάρκεια της κατεργασίας (για επίτευξη των επιθυμητών διαστάσεων, πάντα με τον τόρνο σταματημένο) και μετά την κατεργασία (για έλεγχο των διαστάσεων του τελικού τεμαχίου).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Οι μετρήσεις εκτελούνται πάντα σε μη περιστρεφόμενο τεμάχιο.
Γενικές οδηγίες τόρνευσης
Ερώτηση: Αναφέρατε τις γενικές οδηγίες για την τόρνευση τεμαχίων.
Απάντηση:
- «Γενικές οδηγίες για την τόρνευση τεμαχίων: Το τεμάχιο πρέπει να στερεώνεται στο τσοκ κεντραρισμένο και με ασφάλεια...» (§4.6.4).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Γενικές οδηγίες: το τεμάχιο στερεώνεται στο τσοκ κεντραρισμένο και με ασφάλεια· το κλειδί του τσοκ απομακρύνεται μετά το δέσιμο· για τεμάχια που λυγίζουν χρησιμοποιείται μεγάλη γωνία τοποθέτησης· οι στροφές και η πρόωση υπολογίζονται ακριβώς· το τεμάχιο κατεργάζεται πρώτα στο πρόσωπο (για αναφορά μετρήσεων), με τον τόρνο σε στάση· το βάθος κοπής τοποθετείται ακριβώς με τους χειρομοχλούς· στην κατεργασία προσώπου το εργαλείο κόβει με την κύρια κόψη του· πριν σταματήσουν οι στροφές το εργαλείο απομακρύνεται από το κομμάτι (αλλιώς κινδυνεύει να σπάσει)· στο φινίρισμα το βάθος κοπής δεν ξεπερνά το 0,5mm· όλες οι μετρήσεις γίνονται με τον τόρνο κλειστό.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Οι μετρήσεις γίνονται πάντα με το κατάλληλο μετρητικό όργανο.
Γωνία στροφής εργαλειοδέτη σε κώνο
Ερώτηση: Να υπολογισθεί η γωνία στροφής του εργαλειοδέτη για τόρνευση ενός κώνου, του οποίου η μεγάλη διάμετρος D=25mm και η μικρή d=15mm, l=500mm.
Απάντηση:
- «Η ημιγωνία του κώνου εφ(α/2) = (D-d)/2l» και «Η ημιγωνία α/2 είναι η γωνία στροφής του εργαλειοδέτη» (§4.7, Παράδειγμα 4.6).
Σύνοψη: Η γωνία στροφής του εργαλειοδέτη ισούται με την ημιγωνία του κώνου α/2: εφ(α/2) = (D-d)/(2·l) = (25-15)/(2·500) = 10/1000 = 0,01, άρα α/2 = τόξοεφ(0,01) ≈ 0,573° (περίπου 0°34').
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Τύπος: εφ(α/2) = (D-d)/(2l), η ημιγωνία α/2 είναι η γωνία στροφής του εργαλειοδέτη.
Μέθοδοι κωνικής τόρνευσης
Ερώτηση: Ποιες είναι οι κύριες μέθοδοι κωνικής τόρνευσης;
Απάντηση:
- «Οι κύριες μέθοδοι κωνικής τόρνευσης είναι οι εξής: Με στροφή του φορείου του εργαλειοδέτη... Με εγκάρσια μετατόπιση του κεντροφορέα... Με σύστημα αντιγραφής» (§4.7.1).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι κύριες μέθοδοι κωνικής τόρνευσης είναι: 1) με στροφή του φορείου του εργαλειοδέτη κατά την ημιγωνία α/2 (χειροκίνητη πρόωση), 2) με εγκάρσια μετατόπιση του κεντροφορέα κατά σταθερή απόσταση V (για κομμάτια μεταξύ δύο πόντων, αυτόματη πρόωση αλλά περιορισμένη κωνικότητα), 3) με σύστημα αντιγραφής μέσω μηχανισμού ολίσθησης με οδηγό κωνικότητας (αυτόματη πρόωση, οποιοσδήποτε τρόπος συγκράτησης).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Η πρώτη μέθοδος είναι κατάλληλη τόσο για εξωτερική όσο και για εσωτερική κωνική τόρνευση.
Μορφές σπειρωμάτων
Ερώτηση: Αναφέρατε τις μορφές των σπειρωμάτων.
Απάντηση:
- «Τα σπειρώματα (σχήμα 4.45) ανάλογα με τη μορφή τους χωρίζονται σε: Τριγωνικά... Τραπεζοειδές (Tr)... Πριονοειδές (S)... Στρόγγυλα (Rd)... Τετράγωνα» (§4.8.1).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ανάλογα με τη μορφή τους, τα σπειρώματα χωρίζονται σε: τριγωνικά (με δύο τυποποιήσεις — μετρικό Μ και Γουϊθγουέρθ/Whithworth W ή R), τραπεζοειδές (Tr), πριονοειδές (S), στρόγγυλα (Rd) και τετράγωνα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Το μετρικό σπείρωμα έχει γωνία 60°, το Whithworth 55°, το τραπεζοειδές 30°.
Τυποποιήσεις σπειρωμάτων
Ερώτηση: Εξηγείστε τις εξής τυποποιήσεις: Μ16×1.5, R3”, W72×1/6”, Tr20×5, S40×5, Rd84×1/6”.
Απάντηση:
- Παραδείγματα τυποποιήσεων στο §4.8.1: «Μ16 είναι ένα μετρικό σπείρωμα με ονομαστική διάμετρο d=16mm... R2” είναι σπείρωμα σωλήνων Whithworth με ονομαστική διάμετρο d=2”... Tr22×5 είναι τραπεζοειδές σπείρωμα...».
Σύνοψη: (ενδεικτική) Μ16×1.5: μετρικό τριγωνικό σπείρωμα (γωνία 60°) με ονομαστική διάμετρο d=16mm και βήμα h=1,5mm. R3”: σπείρωμα σωλήνων Whithworth (τριγωνικό, γωνία 55°) με ονομαστική διάμετρο d=3 ίντσες. W72×1/6”: λεπτό σπείρωμα Whithworth με ονομαστική διάμετρο d=72mm και βήμα 1/6 της ίντσας. Tr20×5: τραπεζοειδές σπείρωμα (γωνία 30°) με d=20mm και βήμα h=5mm. S40×5: πριονοειδές σπείρωμα με d=40mm και βήμα h=5mm. Rd84×1/6”: στρόγγυλο σπείρωμα με d=84mm και βήμα h=1/6 της ίντσας.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Στα μετρικά/τραπεζοειδή/πριονοειδή/στρόγγυλα οι διαστάσεις δίνονται σε mm, στο Whithworth γενικά σε ίντσες.
Βήμα σπειρώματος πολλαπλών αρχών
Ερώτηση: Με τι ισούται το βήμα ενός σπειρώματος μιας αρχής, δυο αρχών και τριών αρχών;
Απάντηση:
- «Η πρώτη έχει σπείρωμα με μία αρχή, το βήμα σε αυτήν την περίπτωση είναι η απόσταση μεταξύ δύο γειτονικών δοντιών. Η δεύτερη περίπτωση έχει δυο αρχές, το βήμα ισούται με δυο φορές της απόστασης δυο δοντιών, ενώ στην τρίτη περίπτωση έχει τρεις αρχές, το βήμα είναι τρεις φορές της απόστασης δυο γειτονικών δοντιών» (§4.8.1).
Σύνοψη: Σε σπείρωμα μιας αρχής, το βήμα ισούται με την απόσταση μεταξύ δύο γειτονικών δοντιών. Σε σπείρωμα δύο αρχών, το βήμα ισούται με δύο φορές αυτή την απόσταση. Σε σπείρωμα τριών αρχών, το βήμα ισούται με τρεις φορές αυτή την απόσταση.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Γενικά, σε σπείρωμα Ν αρχών το βήμα = Ν × (απόσταση δύο γειτονικών δοντιών).
Τρόποι κοπής σπειρωμάτων
Ερώτηση: Με ποιους τρόπους γίνεται η κοπή σπειρωμάτων στον τόρνο;
Απάντηση:
- «Η κοπή σπειρωμάτων στον τόρνο γίνεται είτε με χρήση σπειροτόμου (κολαούζο), είτε με χρήση βιδολόγου, είτε με τη βοήθεια εργαλείου κοπής σπειρωμάτων» (§4.8.2).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η κοπή σπειρωμάτων στον τόρνο γίνεται είτε με χρήση σπειροτόμου (κολαούζο, για εσωτερικά σπειρώματα), είτε με χρήση βιδολόγου (για εξωτερικά σπειρώματα 10–24mm), είτε με τη βοήθεια εργαλείου κοπής σπειρωμάτων (καλύπτει κάθε μορφή/βήμα/αριθμό αρχών, αλλά απαιτεί περισσότερο χρόνο).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ο σπειροτόμος και ο βιδολόγος οδηγούνται από τον κεντροφορέα, με κύρια κίνηση από το κομμάτι.
Στάδια κοπής σπειρώματος
Ερώτηση: Αναφέρετε τα στάδια κοπής σπειρώματος στον τόρνο.
Απάντηση:
- «4.8.3 Προετοιμασία για την κοπή σπειρώματος: 1. Επιλογή Κοπτικού εργαλείου... 2. Ρύθμιση της ταχύτητας κοπής και του βήματος του σπειρώματος... 3. Μετάδοση κίνησης στο εργαλειοφορείο... 4. Εκτέλεση της κατεργασίας».
Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα στάδια κοπής σπειρώματος στον τόρνο είναι: 1) επιλογή κοπτικού εργαλείου (γωνία αιχμής ανάλογη της γωνίας σπειρώματος), 2) ρύθμιση της ταχύτητας κοπής και του βήματος του σπειρώματος, 3) μετάδοση κίνησης στο εργαλειοφορείο μέσω του κοχλία σπειρωμάτων, 4) εκτέλεση της κατεργασίας σε δύο φάσεις (εκχόνδριση και φινίρισμα).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Η εκχόνδριση γίνεται συνήθως σε πολλά περάσματα ανάλογα με το βάθος του σπειρώματος.
Επιλογή κοπτικού εργαλείου σπειρωμάτων
Ερώτηση: Πώς γίνεται η επιλογή του κοπτικού εργαλείου για κοπή σπειρωμάτων;
Απάντηση:
- «Η μορφή των κοπτικών εργαλείων σπειρωμάτων είναι ανάλογη με τη μορφή του σπειρώματος... η γωνία αιχμής του κοπτικού εργαλείου είναι ανάλογη με τη γωνία σπειρώματος» (§4.8.3).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η επιλογή γίνεται ανάλογα με τη μορφή του σπειρώματος: η γωνία αιχμής του κοπτικού εργαλείου πρέπει να είναι ίση με τη γωνία σπειρώματος. Π.χ. για κοπή μετρικού τριγωνικού σπειρώματος χρησιμοποιείται κοπτικό εργαλείο με γωνία αιχμής 60°, ενώ για τριγωνικό σπείρωμα Whithworth χρησιμοποιείται εργαλείο με γωνία αιχμής 55°. Στη μαζική παραγωγή χρησιμοποιούνται εργαλεία πολλαπλών κόψεων ή δισκοειδή κοπτικά.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Τα εργαλεία πολλαπλών κόψεων επιτυγχάνουν το βάθος σπειρώματος με ένα πέρασμα.
Τοποθέτηση κοπτικού εργαλείου σπειρωμάτων
Ερώτηση: Ποια είναι η γωνία τοποθέτησης των κοπτικών εργαλείων για κοπή σπειρωμάτων;
Απάντηση:
- «Τα κοπτικά εργαλεία για κοπή σπειρωμάτων τοποθετούνται κάθετα στην αξονική γραμμή του υπό κατεργασία σπειρώματος. Η λανθασμένη τοποθέτηση οδηγεί σε λανθασμένο σπείρωμα» (§4.8.3).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα κοπτικά εργαλεία για κοπή σπειρωμάτων τοποθετούνται κάθετα στην αξονική γραμμή του υπό κατεργασία σπειρώματος. Η τοποθέτηση ελέγχεται με τη βοήθεια ειδικού οδηγού· λανθασμένη τοποθέτηση οδηγεί σε λανθασμένο σπείρωμα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ο έλεγχος καθετότητας γίνεται με οδηγό (σχήμα 4.52).
Ταχύτητα κοπής σπειρωμάτων
Ερώτηση: Πώς εκτιμάται η ταχύτητα κοπής σπειρωμάτων;
Απάντηση:
- «Η ταχύτητα κοπής σπειρωμάτων εκτιμάται κατά 25% έως 30% της ταχύτητας εκχόνδρισης της διαμήκους τόρνευσης (πίνακας 4.4)» (§4.8.3).
Σύνοψη: Η ταχύτητα κοπής σπειρωμάτων εκτιμάται στο 25% έως 30% της ταχύτητας εκχόνδρισης της διαμήκους τόρνευσης (από τον πίνακα 4.4).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Αντίστοιχα, ο πίνακας 4.4 σημειώνει ότι για κοπή σπειρωμάτων η ταχύτητα πρέπει να είναι η μισή της αντίστοιχης διαμήκους τόρνευσης.
Ρύθμιση βήματος σπειρώματος
Ερώτηση: Πώς επιτυγχάνεται η ρύθμιση του βήματος;
Απάντηση:
- «Η ρύθμιση του βήματος επιτυγχάνεται με τη βοήθεια συμπλοκής καταλλήλων ζευγών οδοντωτών τροχών στην κιθάρα του κιβωτίου προώσεων» (§4.8.3).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η ρύθμιση του βήματος του σπειρώματος επιτυγχάνεται με τη βοήθεια συμπλοκής κατάλληλων ζευγών οδοντωτών τροχών στην κιθάρα του κιβωτίου προώσεων — ο χειριστής επιλέγει τον κατάλληλο συνδυασμό μοχλών σύμφωνα με πίνακα που βρίσκεται πάνω στο κιβώτιο προώσεων.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Παράδειγμα: για σπείρωμα Whithworth με βήμα h=22 δόντια/ίντσα, ο συνδυασμός μοχλών είναι «insA5S».
Μετάδοση κίνησης στο εργαλειοφορείο
Ερώτηση: Πώς γίνεται η μετάδοση κίνησης από τον κινητήρα στο εργαλειοφορείο για κοπή σπειρωμάτων;
Απάντηση:
- «Η μετάδοση κίνησης από τον κινητήρα στο εργαλειοφορείο, για κοπή σπειρώματος στον τόρνο, γίνεται αποκλειστικά από τον κοχλία σπειρωμάτων» (§4.8.3).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η μετάδοση κίνησης από τον κινητήρα στο εργαλειοφορείο, για κοπή σπειρώματος, γίνεται αποκλειστικά από τον κοχλία σπειρωμάτων. Η αλλαγή της κίνησης από τον άξονα προώσεως στον κοχλία σπειρωμάτων γίνεται με τη βοήθεια συμπλέκτη ή περικόχλιου, μέσω μοχλού· έτσι η περιστροφική ταχύτητα του κινητήρα μετατρέπεται σε ευθύγραμμη κίνηση του εργαλειοφορείου.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Το γύρισμα του μοχλού Ρ προς τα αριστερά συμπλέκει τον κοχλία σπειρωμάτων.
Τρόποι διείσδυσης κοπτικού εργαλείου σπειρωμάτων
Ερώτηση: Εξηγήστε τους τρόπους διείσδυσης του κοπτικού εργαλείου κατά την κοπή σπειρωμάτων.
Απάντηση:
- «Η διείσδυση του κοπτικού εργαλείου μπορεί να γίνει με τους εξής τρεις τρόπους (σχήμα 4.55): Κάθετα προς τον άξονα του σπειρώματος... Κάθετα προς τον άξονα του σπειρώματος και ταυτόχρονη μετατόπιση προς τα αριστερά... Διείσδυση με κλίση του εργαλειοδέτη» (§4.8.3).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι τρόποι διείσδυσης είναι: 1) Κάθετα προς τον άξονα του σπειρώματος — για ψαθυρά μέταλλα, κόβει και από τις δύο πλευρές, μεγαλύτερη δύναμη κοπής/ταλαντώσεις, χειρότερη επιφάνεια. 2) Κάθετα με ταυτόχρονη μετατόπιση προς τα αριστερά — αρχικά κόβει μόνο η αριστερή πλευρά, σταδιακά και η δεξιά· μικρότερες δυνάμεις, καθαρότερο σπείρωμα. 3) Με κλίση του εργαλειοδέτη κατά γωνία α/2 (μισή της γωνίας σπειρώματος) — κόβει μόνο μία πλευρά με μεγάλο βάθος, για σπειρώματα με μεγάλο βήμα· η αποπεράτωση γίνεται πάντα με κάθετη διείσδυση και μικρό βάθος.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Για μετρικό τριγωνικό σπείρωμα η γωνία κλίσης εργαλειοδέτη είναι 30°, για Whithworth 27°30΄.
Φορά κίνησης εργαλειοφορείου σε δεξιόστροφο σπείρωμα
Ερώτηση: Ποια είναι η φορά κίνησης του εργαλειοφορείου κατά την κοπή δεξιόστροφου σπειρώματος;
Απάντηση:
- «Για δεξιόστροφο σπείρωμα η κίνηση του εργαλειοφορείου είναι από τον κεντροφορέα (κουκουβάγια) προς το τσοκ» (§4.8.3, Παρατηρήσεις).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Για δεξιόστροφο σπείρωμα, η κίνηση του εργαλειοφορείου κατά την κοπή γίνεται από τον κεντροφορέα (κουκουβάγια) προς το τσοκ.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Για αριστερόστροφο σπείρωμα η κίνηση γίνεται αντίστροφα, από το τσοκ προς τον κεντροφορέα.
Επιστροφή κοπτικού εργαλείου σε κοπή σπειρωμάτων
Ερώτηση: Πώς επιτυγχάνεται η επιστροφή του κοπτικού εργαλείου μετά από κάθε πέρασμα ώστε μην χαλάσει το βήμα;
Απάντηση:
- «Για την επιστροφή του κοπτικού εργαλείου, μετά από κάθε πέρασμα, δεν αποσυμπλέκεται ο κοχλίας σπειρωμάτων, αλλά με ανάποδες στροφές του τσοκ και ταυτόχρονη εγκάρσια απομάκρυνση του κοπτικού εργαλείου» (§4.8.3, Παρατηρήσεις).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Για την επιστροφή του κοπτικού εργαλείου μετά από κάθε πέρασμα, ο κοχλίας σπειρωμάτων δεν αποσυμπλέκεται· γίνεται αντιστροφή στροφών του τσοκ, με ταυτόχρονη εγκάρσια απομάκρυνση του κοπτικού εργαλείου από το τεμάχιο, και στη συνέχεια επιστροφή στην αρχική θέση για την εκτέλεση του επόμενου περάσματος. Έτσι διατηρείται σταθερό το βήμα του σπειρώματος.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Σε αλλαγή κοπτικού εργαλείου (λόγω σπασίματος/φθοράς) ο κοχλίας σπειρωμάτων παραμένει σε εμπλοκή.
Μορφή τρυπανιών διάτρησης στον τόρνο
Ερώτηση: Τι μορφή έχουν τα τρυπάνια που χρησιμοποιούνται στη διάτρηση στον τόρνο;
Απάντηση:
- «Τα τρυπάνια που χρησιμοποιούνται στη διάτρηση στον τόρνο είναι δύο μορφών: 1. Τρυπάνια με κυλινδρικό στέλεχος... 2. Τρυπάνια με κωνικό στέλεχος» (§4.9.1).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα τρυπάνια που χρησιμοποιούνται στη διάτρηση στον τόρνο είναι δύο μορφών: 1) τρυπάνια με κυλινδρικό στέλεχος (μικρή διάμετρος, συγκρατούνται στον κεντροφορέα με τσοκ κωνικού στελέχους), 2) τρυπάνια με κωνικό στέλεχος (μεγάλη διάμετρος, προσαρμόζονται κατευθείαν στην κωνική φωλιά του κεντροφορέα).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Η διάτρηση οπών μεγάλης διαμέτρου γίνεται σταδιακά, από μικρότερα προς μεγαλύτερα τρυπάνια.
Στάδια διάτρησης στον τόρνο
Ερώτηση: Αναφέρατε τα στάδια διάτρησης στον τόρνο.
Απάντηση:
- «Πριν τη διάτρηση, πρέπει να γίνει το καθάρισμα προσώπου του κομματιού. Στη συνέχεια, κεντράρισμα του τρυπανιού στον άξονα της οπής. Κατά τη διάρκεια της διάτρησης, η διείσδυση του τρυπανιού στο κομμάτι γίνεται χειροκίνητα...» (§4.9.1).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα στάδια διάτρησης στον τόρνο είναι: καθάρισμα προσώπου του κομματιού, κεντράρισμα του τρυπανιού στον άξονα της οπής, χειροκίνητη διείσδυση του τρυπανιού με τον χειροστρόφαλο του κεντροφορέα (με χρήση υγρού κοπής λόγω υψηλών θερμοκρασιών τριβής) και επαναφορά με λιγότερη πρόωση για προστασία του τρυπανιού· σε οπές μεγάλης διαμέτρου η διάτρηση γίνεται σταδιακά, ξεκινώντας από μικρότερα τρυπάνια.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Το κομμάτι συγκρατείται στο τσοκ και περιστρέφεται με σταθερές στροφές ανάλογα με την ταχύτητα κοπής.
Στάδια εσωτερικής τόρνευσης
Ερώτηση: Αναφέρατε τα στάδια κατεργασίας εσωτερικής τόρνευσης.
Απάντηση:
- «Για να γίνει εσωτερική τόρνευση, πρέπει πρώτα να γίνει διάτρηση του κομματιού κατά μήκος του άξονά του» (§4.9.2).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Για εσωτερική τόρνευση απαιτείται πρώτα διάτρηση του κομματιού κατά μήκος του άξονά του. Στη συνέχεια χρησιμοποιούνται κατάλληλα κοπτικά εργαλεία εσωτερικής τόρνευσης συγκρατούμενα πάνω σε μανέλες, με την κοπτική ακμή τους να συμπίπτει με το κέντρο του άξονα του τεμαχίου, ώστε η εσωτερική κυκλική επιφάνεια να είναι ομόκεντρη με την εξωτερική· η συγκράτηση του εργαλείου πρέπει να είναι σταθερή, με μικρό ελεύθερο μήκος για αποφυγή κραδασμών.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Οι συνθήκες κατεργασίας στην εσωτερική τόρνευση είναι ίδιες με αυτές της εξωτερικής.
Ρίκνωση κυλινδρικών επιφανειών
Ερώτηση: Πώς γίνεται η ρίκνωση κυλινδρικών επιφανειών στον τόρνο;
Απάντηση:
- «Η ρίκνωση γίνεται με λιγότερες στροφές του τσοκ από τις αντίστοιχες της κατεργασίας εκχόνδρισης και με διαδοχικές πιέσεις του ρικνωτή στην επιφάνεια του τεμαχίου, ώσπου να γίνει η διόγκωση» (§4.9.3).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η ρίκνωση κυλινδρικών επιφανειών στον τόρνο γίνεται με τη βοήθεια ρικνωτών (ευθύγραμμων ή σταυρωτών, ανάλογα με τη μορφή της επιθυμητής επιφάνειας), συναρμολογημένων σε μανέλες. Γίνεται με λιγότερες στροφές του τσοκ από τις αντίστοιχες της εκχόνδρισης, και με διαδοχικές πιέσεις του ρικνωτή στην επιφάνεια του τεμαχίου, ώσπου να επιτευχθεί η επιθυμητή διόγκωση.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Οι σταυρωτοί ρικνωτές δημιουργούν διαφορετικές (χιαστί) ρικνώσεις από τους ευθύγραμμους.
Σφαιρικές επιφάνειες μικρών ακτινών
Ερώτηση: Πώς διαμορφώνονται σφαιρικές επιφάνειες μικρών ακτινών στον τόρνο;
Απάντηση:
- «Η κατεργασία σφαιρικών επιφανειών μικρής ακτίνας γίνεται στον τόρνο με τη βοήθεια ειδικών εργαλείων μορφής, που έχουν την ίδια μορφή καμπύλης με την επιθυμητή καμπύλη» (§4.9.4).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι σφαιρικές επιφάνειες μικρής ακτίνας διαμορφώνονται στον τόρνο με τη βοήθεια ειδικών εργαλείων μορφής, που έχουν την ίδια μορφή καμπύλης με την επιθυμητή καμπύλη προς παραγωγή· η ακτίνα του κοπτικού εργαλείου πρέπει να επιλεχθεί ανάλογα με την ακτίνα της καμπύλης.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Λανθασμένη επιλογή ακτίνας εργαλείου οδηγεί σε λανθασμένη γεωμετρία της σφαιρικής επιφάνειας.
Σφαιρικές επιφάνειες μεγάλων ακτινών
Ερώτηση: Με ποιους τρόπους κατεργάζονται σφαιρικές επιφάνειες μεγάλων ακτινών;
Απάντηση:
- «Η κατεργασία μεγάλων ακτινών γίνεται με δυο τρόπους: 1. Με χρήση ιδιοσυσκευής... Με χειροκίνητη καθοδήγηση του κοπτικού εργαλείου... Εκτός από τις παραπάνω μεθόδους, χρησιμοποιείται και η μέθοδος της αντιγραφής» (§4.9.4).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Σφαιρικές επιφάνειες μεγάλων ακτινών κατεργάζονται: 1) με χρήση ιδιοσυσκευής (αυτόματη καθοδήγηση, χωρίς άμεση μεσολάβηση τεχνίτη, μεγάλη ακρίβεια), 2) με χειροκίνητη καθοδήγηση του κοπτικού εργαλείου (η ακρίβεια εξαρτάται από την εμπειρία του χειριστή, με χρήση ειδικών καλιμπρών οδηγού), και 3) με τη μέθοδο της αντιγραφής (το κοπτικό αντιγράφει τη γεωμετρία πρωτοτύπου τοποθετημένου σε ιδιοσυσκευή).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Στη μέθοδο αντιγραφής αφαιρείται ο κοχλίας εγκάρσιας κίνησης του εργαλειοφορείου.
Κατασκευή ελατηρίων στον τόρνο
Ερώτηση: Εξηγήστε τον τρόπο κατασκευής ελατηρίων στον τόρνο.
Απάντηση:
- «L0 = n·D0·N (4.5)... Το σύρμα με το συγκεκριμένο μήκος τοποθετείται σε μια ιδιοσυσκευή... Στο τσοκ του τόρνου συγκρατείται ένας άξονας του οποίου η διάμετρος του είναι ίση με την εσωτερική διάμετρο του ελατηρίου» (§4.9.5).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Πρώτα υπολογίζεται το μήκος του σύρματος από τη σχέση L0=π·D0·N (D0 η μέση διάμετρος του ελατηρίου, N ο αριθμός σπειρών). Το σύρμα τοποθετείται σε ιδιοσυσκευή στο εργαλειοφορείο (με εγκοπή διέλευσης)· στο τσοκ συγκρατείται άξονας με διάμετρο ίση με την εσωτερική διάμετρο του ελατηρίου, στον οποίο πιάνεται η άκρη του σύρματος. Οι ρυθμίσεις του τόρνου γίνονται όπως στην κοπή σπειρωμάτων, με το βήμα του σπειρώματος να αντιστοιχεί στο βήμα του ελατηρίου.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- D0 = Dεξ − d ή D0 = Dεσ + d, όπου d η διάμετρος του σύρματος.
Τεμάχια σε τόρνο ρεβόλβερ
Ερώτηση: Ποια τεμάχια κατεργάζονται σε τόρνο Ρεβόλβερ;
Απάντηση:
- «Οι τόρνοι ρεβόλβερ χρησιμοποιούνται για κατεργασία ομοίων μικρών τεμαχίων, των οποίων το πηλίκο του μήκους δια της διαμέτρου είναι μικρότερο ή ίσο των 6 χιλιοστών (l/d≤6 mm)» (§4.10).
Σύνοψη: Στους τόρνους ρεβόλβερ κατεργάζονται όμοια μικρά τεμάχια, των οποίων το πηλίκο μήκους δια διαμέτρου είναι μικρότερο ή ίσο του 6 (l/d≤6). Τεμάχια μεγαλύτερου μήκους μπορούν επίσης να κατεργαστούν, χρησιμοποιώντας όμως ιδιοσυσκευές για σταθερή συγκράτηση.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Οι τόρνοι ρεβόλβερ λέγονται ημιαυτόματοι, ανάμεσα σε αυτόματους και κοινούς τόρνους.
Κατηγορίες τόρνων ρεβόλβερ
Ερώτηση: Ανάλογα με την κεφαλή, σε πόσες κατηγορίες χωρίζονται οι τόρνοι ρεβόλβερ και ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ τους;
Απάντηση:
- «Οι τόρνοι ρεβόλβερ χωρίζονται βασικά σε δυο κατηγορίες ανάλογα με τη διαμόρφωση και τη θέση της κεφαλής του εργαλειοφορέα: 1. Πύργος... 2. Μύλος» (§4.10.1).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι τόρνοι ρεβόλβερ χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: 1) Πύργος — εξάγωνος (σπανιότερα πεντάγωνος/οκτάγωνος) εργαλειοφορέας που περιστρέφεται γύρω από άξονα κάθετο στο κρεβάτι, χωράει έως 6 εργαλεία (ένα ανά πλευρά), με επιπλέον δύο εγκάρσιους εργαλειοδέτες (ο μπροστινός συνήθως τετραπλός, ο πίσω για εργαλείο αποκοπής). 2) Μύλος — εργαλειοφορέας που περιστρέφεται γύρω από οριζόντιο άξονα παράλληλο στο κρεβάτι, χωράει 12–16 εργαλεία στη μετωπική επιφάνεια· η επίπεδη εγκάρσια τόρνευση/αποκοπή γίνεται από εργαλείο στη γειτονική οπή της κορυφής, με περιστροφή όλου του μύλου.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ο πύργος κάνει και κατά μήκος πρόωση, ενώ ο μύλος κάνει μόνο κατά μήκος πρόωση.
Στροφές κύριας ατράκτου τόρνου ρεβόλβερ
Ερώτηση: Ποιος είναι ο καταλληλότερος αριθμός στροφών της κυρίας ατράκτου ενός τόρνου ρεβόλβερ και γιατί;
Απάντηση:
- «Στους τόρνους ρεβόλβερ κατασκευάζονται κομμάτια μικρής διαμέτρου, άρα ο αριθμός στροφών της κυρίας ατράκτου μπορεί να είναι μεγάλος, να ξεπεράσει τις 2000 στρ/min. Όμως... απαιτούν χαμηλές στροφές όπως π.χ. σπειροτόμηση, δηλαδή κάτω από 90 στρ/min» (§4.10.2).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Δεν υπάρχει ένας μοναδικός καταλληλότερος αριθμός στροφών — εξαρτάται από τη φάση κατεργασίας: επειδή τα τεμάχια έχουν μικρή διάμετρο, ο αριθμός στροφών της κύριας ατράκτου μπορεί να είναι μεγάλος και να ξεπερνά τις 2000 στρ/min για τις περισσότερες κατεργασίες. Ωστόσο, ορισμένες φάσεις (π.χ. σπειροτόμηση) απαιτούν χαμηλές στροφές, κάτω από 90 στρ/min, γι' αυτό το πλήθος των διαθέσιμων ταχυτήτων σε τόρνο ρεβόλβερ κυμαίνεται από 12 έως 18.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Η μικρή διάμετρος τεμαχίων επιτρέπει υψηλές στροφές χωρίς υπερβολικά μεγάλη ταχύτητα κοπής.
Προώσεις τόρνου ρεβόλβερ
Ερώτηση: Ποιες προώσεις μπορούν να πραγματοποιηθούν σε ένα τόρνο ρεβόλβερ;
Απάντηση:
- «Οι τόρνοι ρεβόλβερ με πύργο έχουν και κατά μήκος και εγκάρσια πρόωση... Το φορείο του μύλου στους τόρνους ρεβόλβερ κάνει μόνο κατά μήκος πρόωση» (§4.10.2).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Στους τόρνους ρεβόλβερ με πύργο, ο πύργος κάνει κατά μήκος πρόωση ενώ το εργαλειοφορείο κάνει και κατά μήκος και εγκάρσια πρόωση. Στους τόρνους ρεβόλβερ με μύλο, το φορείο κάνει μόνο κατά μήκος πρόωση. Οι προώσεις γίνονται είτε χειροκίνητα (μέσω μοχλών) είτε αυτόματα, με τον καθορισμό των διαδρομών κατά μήκος να γίνεται με τη βοήθεια στόπερ.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Σε σύγχρονους τόρνους ρεβόλβερ η αλλαγή προώσεως γίνεται αυτόματα.
Πλεονεκτήματα ψύξης σε τόρνο ρεβόλβερ
Ερώτηση: Αναφέρατε τα πλεονεκτήματα της ψύξης κατά τη διάρκεια της κοπής στον τόρνο ρεβόλβερ.
Απάντηση:
- «Τα πλεονεκτήματα της ψύξης κατά την κοπή είναι τα εξής: Περιορίζει την τριβή... Ελαττώνει τη θερμοκρασία στη ζώνη διάτμησης. Δυνατότητα αύξησης της ταχύτητας κοπής. Καλύτερη ποιότητα επιφανείας. Μεγάλη διάρκεια ζωής του κοπτικού εργαλείου» (§4.10.2).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα πλεονεκτήματα της ψύξης κατά την κοπή στον τόρνο ρεβόλβερ είναι: περιορίζει την τριβή μεταξύ αποβλίττου-επιφάνειας κοπής και κομματιού-ελεύθερης επιφάνειας εργαλείου, ελαττώνει τη θερμοκρασία στη ζώνη διάτμησης, επιτρέπει αύξηση της ταχύτητας κοπής, δίνει καλύτερη ποιότητα επιφάνειας και μεγάλη διάρκεια ζωής του κοπτικού εργαλείου.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Όλοι οι τόρνοι ρεβόλβερ είναι εφοδιασμένοι με σύστημα ψύξης.
Υγρά κοπής σε τόρνους ρεβόλβερ
Ερώτηση: Ονομάσατε τα υγρά κοπής που χρησιμοποιούνται στους τόρνους ρεβόλβερ.
Απάντηση:
- «Τα υγρά κοπής, που χρησιμοποιούνται στους τόρνους ρεβόλβερ, είναι τα λάδια κοπής και τα σαπουνέλαια» (§4.10.2).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Στους τόρνους ρεβόλβερ χρησιμοποιούνται ως υγρά κοπής τα λάδια κοπής και τα σαπουνέλαια.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Η χρήση υγρού κοπής επιτρέπει και μεγαλύτερη ταχύτητα κοπής.
Αυτόματες εργασίες τόρνου ρεβόλβερ
Ερώτηση: Εξηγήστε τις αυτόματες εργασίες στους τόρνους ρεβόλβερ.
Απάντηση:
- «Οι αυτόματες εργασίες στους τόρνους ρεβόλβερ είναι οι εξής: Απομανδάλωση του πύργου ή μύλου... Περιστροφή του πύργου ή μύλου... Σταθεροποίηση... Περιστροφή του τυμπάνου με τα στόπερ» (§4.10.3).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι αυτόματες εργασίες στους τόρνους ρεβόλβερ είναι: απομανδάλωση του πύργου ή μύλου (ώστε να μπορεί να περιστραφεί), περιστροφή του πύργου ή μύλου για να έρθει το επόμενο εργαλείο στη θέση εργασίας, σταθεροποίηση του πύργου ή μύλου στη νέα θέση, και περιστροφή του τυμπάνου με τα στόπερ για τον καθορισμό της διαδρομής κοπής του νέου εργαλείου. Σε σύγχρονους τόρνους ρεβόλβερ, αυτόματα γίνονται επίσης η αλλαγή στροφών της ατράκτου και η αλλαγή προώσεως.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Η αντικατάσταση του έτοιμου τεμαχίου με καινούργιο γίνεται από τον τεχνίτη, όχι αυτόματα.
Εργασίες τόρνου ρεβόλβερ
Ερώτηση: Ποιες είναι οι εργασίες που διακρίνονται στον τόρνο ρεβόλβερ;
Απάντηση:
- «οι εργασίες του τόρνου ρεβόλβερ διακρίνονται σε εργασίες βέργας και σε εργασίες τσοκ» (§4.10.4).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Στον τόρνο ρεβόλβερ οι εργασίες διακρίνονται σε: εργασίες βέργας (η βέργα περνά μέσα από την κεντρική οπή της κύριας ατράκτου και εξέχει με τη βοήθεια στόπερ, με συγκράτηση από τσοκ ή τσιμπίδα, απαιτώντας σύστημα υποδοχής/συγκράτησης πίσω για βέργες μήκους 3–6m) και εργασίες τσοκ (χρησιμοποιούνται τσοκ με ειδικούς σφικτήρες ανάλογους του σχήματος του κομματιού, για κομμάτια από χυτήριο κ.λπ.).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Στους τόρνους ρεβόλβερ επεξεργάζονται είτε βέργες διαφόρων διατομών είτε κομμάτια από χυτήριο.
Συγκράτηση κοπτικών εργαλείων σε τόρνο ρεβόλβερ
Ερώτηση: Ποιος είναι ο τρόπος συγκράτησης των κοπτικών εργαλείων στον τόρνο ρεβόλβερ;
Απάντηση:
- «Τα κοπτικά εργαλεία συγκρατούνται πάνω στον πύργο ή στο μύλο, μέσω ειδικών ιδιοσυσκευών... Η συγκράτηση των κοπτικών εργαλείων πρέπει να είναι στιβαρή, ώστε να μην ταλαντεύεται» (§4.10.5).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα κοπτικά εργαλεία συγκρατούνται πάνω στον πύργο ή στο μύλο μέσω ειδικών ιδιοσυσκευών (συχνά κατασκευασμένων για συγκράτηση διαφορετικών εργαλείων). Η συγκράτηση πρέπει να είναι στιβαρή, ώστε να αποφεύγονται οι αυτοδιαιρούμενες ταλαντώσεις από τις δυνάμεις κοπής· για πιο σταθερή συγκράτηση βεργών χρησιμοποιείται επιπλέον αντιστήριξη από ράουλα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Τα ράουλα αντιστήριξης επιτρέπουν μεγαλύτερο βάθος κοπής λόγω μεγαλύτερης στιβαρότητας.
Πλεονεκτήματα αντιστήριξης από ράουλα
Ερώτηση: Αναφέρατε τα πλεονεκτήματα που έχει η αντιστήριξη από τα ράουλα.
Απάντηση:
- «Η αντιστήριξη από τα ράουλα έχει τα εξής πλεονεκτήματα: Στο σημείο συγκράτησης, αναπτύσσονται αντιστάσεις στις δυνάμεις κοπής... Επιτρέπει μεγαλύτερο βάθος κοπής... Ο περιορισμός των ταλαντώσεων της βέργας» (§4.10.5).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα πλεονεκτήματα της αντιστήριξης από ράουλα είναι: αναπτύσσονται αντιστάσεις στις δυνάμεις κοπής στο σημείο συγκράτησης, περιορίζοντας τις ελαστικές παραμορφώσεις· επιτρέπει μεγαλύτερο βάθος κοπής λόγω μεγάλης στιβαρότητας (ελάχιστος χρόνος κατεργασίας, μεγαλύτερη παραγωγή)· περιορίζει τις ταλαντώσεις της βέργας, βελτιώνοντας την ποιότητα επιφάνειας.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Χρησιμοποιείται ειδικά για πιο σταθερή συγκράτηση βεργών σε τόρνους ρεβόλβερ.
Πολυάτρακτοι τόρνοι ρεβόλβερ
Ερώτηση: Για ποιες κατεργασίες χρησιμοποιούνται οι πολυάτρακτοι τόρνοι ρεβόλβερ;
Απάντηση:
- «Οι πολυάτρακτοι τόρνοι ρεβόλβερ χρησιμοποιούνται για την κατεργασία μεγάλου αριθμού μικρών αξόνων» (§4.10.6).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι πολυάτρακτοι τόρνοι ρεβόλβερ χρησιμοποιούνται για την κατεργασία μεγάλου αριθμού μικρών αξόνων, με πολλούς σταθμούς κατεργασίας (π.χ. έξι), όπου κατανέμονται εργασίες όπως εγκάρσια κατεργασία, κατά μήκος κατεργασία, αποπεράτωση, διάτρηση, σπειροτόμηση, απότμηση και αλλαγή τεμαχίου.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Το τύμπανο καθοδηγείται διαδοχικά στους σταθμούς μέσω μηχανισμού σταυρού Μάλτας.
