Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Основные операции механической обработки

Читайте также:
  1. B) в квантово-механической системе не может быть двух или более электронов, находящихся в состоянии с одинаковым набором квантовых чисел
  2. I. Операции с предметами
  3. I. Основные сведения
  4. I. Основные сведения
  5. II. операции с юнитом
  6. II. Основные задачи и функции
  7. II. Основные элементы гиалиновой хрящевой ткани

 

5.1 Точение

 

Черновое точение – 12 квалитет (13 - экономический).

 

Получистовое – 10…11 квалитет, Rz 40…20

Чистовое – 7…9 квалитет (8…10 - экономический).

Рисунок 67 – Токарно-винторезный станок

 

5.1.1 Силы резания

Силы, действующие на переднюю и заднюю поверхности инструмента, дают равнодействующую Р.

 

 

Рисунок 66

 

Для удобства расчётов равнодействующую силу Р раскладывают на 3 составляющие, как показано на рисунке 67.


 

 
 

Рисунок 67

Px – осевая составляющая;

Py – радиальная составляющая;

Pz – тангенциальная составляющая.

Px изгибает резец в горизонтальной плоскости, стремится вывернуть резец из резцедержателя и препятствует движению подачи резца. По ней рассчитывают механизм подачи станка.

Py отжимает резец от заготовки, а её реакция – заготовку от резца. По ней рассчитывается жёсткость заготовки.

Pz – главная составляющая силы резания. Она изгибает резец в вертикальной плоскости, а реакция силы – препятствует вращению заготовки. По ней рассчитывают резец на изгиб, а также мощность привода главного движения станка.

,

Pz – в Н, V – в м/мин.

.

Между равнодействующими и её составляющими существует соотношение:

,

.

для стали 45, .


5.1.2 Влияние различных факторов на составляющие силы резания

(через усадку стружки)

Режимы резания:

·

 
 

Скорость резания – влияет на составляющие силы аналогично её влиянию на коэффициент усадки стружки.

Рисунок 70-а

при V2 – максимальное наростообразование;

при V3 – нарост исчезает,

при V1 – начало образования нароста.

· Подача.

Поскольку имеет место снижение усадки стружки, то получается замедление роста составляющих силы резания.

Рисунок 70-б

· Глубина резания.

 
 

Поскольку усадка стружки при изменении глубины резания остаётся постоянной, то силы, действующие на резец, примерно пропорционально растут глубине резания.

Рисунок 70-в


Влияние геометрии


Рисунок 71

Рисунок 72

С увеличением f Px увеличивается, Py уменьшается, так как равнодействующая в горизонтальной плоскости поворачивается против часовой стрелки (направление всегда перпендикулярно режущей кромке).

·
Влияние радиуса сопряжения режущих лезвий.

С увеличением R fср. уменьшается.

Рисунок 73

· Влияние износа резца

В случае образования нароста износ резца не оказывает влияния на составляющие силы резания.


В случае отсутствия нароста износ задней поверхности увеличивает силу отжима заготовки Py.

Pz практически не зависит от износа задней поверхности.

Износ по передней поверхности снижает силы, так как увеличивается gл за счёт лунки.

 
 

Рисунок 74

· Влияние СОЖ

СОЖ уменьшает силы трения и на 10-15% уменьшает силы резания.

5.1.3 Измерение составляющих силы резания

Силы измеряются с помощью динамометров, которые бывают:



· однокомпонентные для измерения Pz;

· двухкомпонентыне для измерения Pz и Px;

· трёхкомпонетные для измерения Px, Py, Pz;

· четырёхкомпонетные, для измерения Px, Py, Pz и Мкр.

- упруго-механической системы (до V=5 м/мин);

- гидравлической системы (доV=80 м/мин);

- упруго-электрической системы (скорости не ограничены).

Упругий элемент действует на датчик, который даёт сигнал на прибор через усилитель.

 
 

Рисунок 75


Формулы для определения составляющих сил резания:

,

, x>y

,

где C – постоянный коэффициент, зависящий от условий обработки;

z,y,x – показатели, характеризующие степени влияния на силы резания.

В процессе резания возникают вибрации, которые приводят к изменению положения резца по отношению к заготовке и снижается стойкость режущего инструмента. Причины возникновения вибраций:

· Недостаточно жёсткая система СПИД;

· Неуравновешенность деталей узлов станка (при этом «бьют» шестерни, муфты, шкивы);

· Неравномерный припуск на обработку. Это выражается в биении заготовки.

Меры:

·

 
 

увеличить жёсткость системы СПИД, для этого применяют либо люнеты, либо виброгасители, представленные на рисунках 76, 77.

Загрузка...

Рисунок 76 – Люнеты

Рисунок 77


5.1.4 Способы завивания и дробления стружки при токарной обработке

 
 

Для завивания стружки используется резец с канавкой на передней поверхности.

Рисунок 78

На станках-автоматах ломают стружку с помощью уступов, представляющих собой порожки. Уступы бывают неподвижные и регулируемые.

Неподвижные применяются при массовом производстве.

Уступ устанавливается за пределами площадки контакта, так как возникают дополнительные силы деформации и резания.

Рисунок 79

Кинематический способ – изменение толщины срезаемого слоя в процессе резания путём прерывистой подачи или наложения колебаний.


 
 

Рисунок 80 – Возможные направления колебаний резания

Рисунок 81- Изменение толщины срезаемого слоя

5.1.5 Назначение параметров режима резания при токарной обработке

Исходные данные:

1. рабочий чертёж детали;

2. рабочий чертёж заготовки;

3. механические свойства обрабатываемого материала;

4. паспортные данные станка, а именно

- мощность,

- наибольший крутящий момент, допускаемый станком,

- максимальное усилие подачи Px max,

- ряд чисел оборотов шпинделя,

- К.П.Д. станка,

- размеры посадочных мест инструмента.

Требуется назначить оптимальный режим резания.

I. Выбирают характеристику режущего инструмента

1. Геометрические параметры в зависимости от материала, от вида обработки, от жёсткости системы СПИД.

[1], стр.225, [2], стр.224, [3], стр.147, [5], стр.479, [6], стр.35

2. Материал режущего инструмента в зависимости от свойств обрабатываемого материала, от характера заготовки, состояния поверхностного слоя, от наличия корки, окалины.

[4], стр.224, [7], стр.510/[8],стр.10, [2], стр. 163, [6], стр.348

3. Размер инструмента в зависимости от формы и от размеров посадочных мест на станке.

4. Тип инструмента в зависимости от [5] – стр.471.


II. Назначают режимы резания

1. Устанавливают глубину резания t в зависимости от величины припуска, от обработки, от жёсткости системы СПИД.

Если припуск равен 1…3 мм, то t равна припуску, но если припуск больше, т.е. 4…6 мм, то припуск делится на 2 прохода, где снимается в предварительном проходе ¾ или 2/3 всего припуска, и окончательный, где снимается остальной припуск.

2. Подача s.

Выбирается в зависимости от требуемой шероховатости и мощности привода подач.

[5], стр.480, [4], стр.22, [6], стр.36-39

Выбранную подачу сравнивают с подачей на станке и берут ближайшую меньшую.

III. Критерий затупления

Выбирается в зависимости от:

· Вида обработки

· требуемой точности заготовки;

· заданной шероховатости;

· материала режущего инструмента.

[5], стр. 481-482, [6], стр.366.

IV. Период стойкости инструмента T

Выбирается в зависимости от:

· вида обработки;

· материала инструмента;

· качества обрабатываемой поверхности;

· допустимого износа;

· типа производства.

V. Вычисляется скорость резания V, допустимая режущим инструментом

VI. Рассчитать частоту вращения шпинделя станка

.

VII. Подобрать по станку ближайшее значение nст. (берут ближайшее большее, если не отличается от nр больше, чем на 5%)

VIII. Вычисляется фактическая скорость резания

IX. Рассчитать Pz

[5], стр. 482, [4], стр.75, [1], стр.199, [9], стр.107, [3], стр.97

X. Рассчитывается осевая составляющая Px


[5], стр. 482, [4], стр.75, [1], стр.199, [9], стр.107, [3], стр.97, [6], стр.378-380

XI. Рассчитывается подача по прочности сечения резца

XII. Проверяется подача по жёсткости сечения резца [4], стр.110

XIII. Проверяется подача по жёсткости обрабатываемой детали в связи со способом её крепления, [6], стр.384-388.

XIV. Проверяется подача по прочности пластинки твёрдого сплава, [6], стр.383

XV. Проверяется скорость резания по мощности привода главного движения

,

Pz – в Н.

XVI. Рассчитывается машинное время

,

,

,

где i – число проходов,

n – частота вращения.

Рисунок 82 – Элементы пути резца

Стойкость инструмента:

m>y>x

Необходимо брать tmax, так как она наименьшим образом влияет на температуру, а значит и на стойкость инструмента.


Таким образом, схему последовательности назначения параметров режима резания можно кратко представить так:

Глубина резания (t) – величина срезаемого слоя за один проход, измеренная в направлении 1 – обработанной поверхности.

Скорость резания (V) – величина перемещения точки режущей кромки относительно поверхности резания в единицу времени в процессе осуществления движения резца.

Подача (S) – величина перемещения режущей кромки относительно обработанной поверхности в единицу времени в направлении движения подачи.

Подача S бывает двух видов – в мм/мин. («минутная подача») и в мм/об. (просто «подача») Взаимосвязь между ними отражается зависимостью:

,

где n – частота вращения;

Sz – подача на зуб.

Средние значения скорости резания V для наружного точения, м/мин

Материал резца Обрабатываемый материал Вид обработки
черновая чистовая
Быстрорежущая сталь Р9, Р12, Р18 Сталь 20-30 35-45
Твёрдый сплав ВК8 Чугун 60-70 80-100
Твёрдый сплав Т15К6 Сталь 100-140 150-200

Литература:

[1] Грановский, «Резание металлов»

[2] Панкин, «Обработка металлов резанием» 61 г.,

[3] Аршинов, Алексеев «Резание металлов», 64 г.,

[4] Филоненко, «Резание металлов» 63 г.,

[5] Сатель, «Справочник машиностроителя» том 5,

[6] «Общие машиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках» том 1-2, 67 г.,

[7] Геллер Ю.А., «Инструментальные стали» 68 г.,

[8] Родин, «Проектирование и производство режущих инструментов» 68 г.,

[9] Кривоухов В.А., «Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и станки» 67 г.,

[10] Семенченко И.И., «Проектирование металлорежущих инструментов» 62 г.


 
 

5.2 Строгание

Рисунок 83

Строганием обрабатываются плоские и фасонные поверхности, оно выполняется обычными резцами на строгальных станках.

Продольно-строгальные станки служат для обработки длинных поверхностей. Заготовка устанавливается на столе. Резцы устанавливают на суппорт станка, имеющего движение подачи заготовки перпендикулярно столу.

В поперечно-строгальных станках (рис. 83) главным движением является движение инструмента, закреплённого на ползуне. Заготовка устанавливается на столе, имеющем движение подачи в поперечном и вертикальном направлении. Применяется для обработки коротких поверхностей.

Точность обработки строганием – 7-13 квалитеты, шероховатость –

Rz 80…40.

5.2.1 Элементы режима резания

Рисунок 84


Если бы резец был прямой, то он портил бы обработанную поверхность, врезаясь глубже под нагрузкой.

S, мм/дв.х.

t – минимальное расстояние от обрабатываемой до обработанной поверхности.

5.2.2 Физические параметры срезаемого слоя

a – толщина срезаемого слоя – минимальное расстояние между двумя положениями режущей кромки, когда резец переместится на величину подачи.

b – ширина срезаемого слоя:

Площадь срезаемого слоя:

5.2.3 Особенности процесса строгания

1. Прерывистость процесса резания. Резцы делают изогнутыми.

2. Резец работает с ударом.

Преимущество: при обратном ходе происходит охлаждение инструмента.

Силы резания измеряются и рассчитывается аналогично операции точения.

5.2.4 Назначение режимов резания

1. По аналогии с точением выбирается глубина точения t.

2. Назначается подача.

3. Рассчитывается скорость резания.

4. Число двойных ходов

,

,

.

m – отношение скорости рабочего хода к скорости холостого хода.

5. Фактическая скорость резания определяется:

, м/мин.

6. Рассчитывается машинное время

,

где B – ширина заготовки,

y1 – величина врезания,

y2 – величина перебега.

, кВт.

Все остальные параметры вычисляются так же, как и при точении.


5.3 Долбление

 
 

Рисунок 85

Долбление служит для обработки как наружных, так и внутренних поверхностей заготовок различной конфигурации.

Процесс резания прерывистый, имеет те же особенности, режимы резания рассматриваются аналогично.

При обработке долблением достигаются 7-13 квалитеты точности, шероховатость Rz 80…40 мкм.


5.4 Сверление

Рисунок 86

Применяется для обработки отверстий как в сплошном материале, так и имеющих предварительные отверстия. Главное движение имеет шпиндель станка.

, м/мин,

, мм/об,

,

t всегда перпендикулярно подаче.

При обработке сверлением достижимы 11-12 квалитеты, Ra 5…10 мкм.

5.4.1 Физические размеры сечения срезаемого слоя

Рисунок 87 – Сечение срезаемого слоя при сверлении и рассверливании


,

,

.

5.4.2 Конструкция сверла

 
 

Рисунок 88

5.4.3 Координатные плоскости и углы сверла

Основная плоскость – плоскость, проходящая через ось и рассматриваемую точку режущей кромки.

Плоскость резания – касательная к поверхности резания, проходящая через главное лезвие.

Передний угол g всегда рассматривается в нормальной секущей плоскости N-N.

Задний угол a рассматривается в плоскости, параллельной оси сверла.

Рисунок 89


Y – это угол между проекциями перемычки и главным лезвием на плоскость, перпендикулярную оси сверла.

Толщина сердцевины к хвостовику увеличивается, так как крутящий момент увеличивается.

5.4.4 Изменение геометрии сверла в кинематике

Рисунок 90

,

,

.

Изменение геометрии происходит потому, что чем ближе к центру от периферии, тем меньше скорость, тем больше угол m, так как подача имеет постоянную величину.

Угол gз – уменьшается к центру, угол aз – увеличивается.

Заточка сверла

Рисунок 91


Заточка нужна для увеличения угла a, для уменьшения сил действия на сверло. Кроме того, она увеличивает обратную конусность сверла для уменьшения защемления сверла в отверстии.

 
 

Способы уменьшения защемления сверла: делаются ступеньки на ленточке с целью увеличения f` и для сохранения диаметра отверстия после заточки.

Рисунок 92

Асимметричная заточка сверла служит для уменьшения защемления сверла в отверстии.

Рисунок 93

Данный способ нужно применять только для грубой обработки. Такой способ резко снижает защемление сверла. При сверлении очень затруднён выход стружки по спиральным канавкам. Чтобы избежать этого, на задней или передней поверхности сверла делаются стружкоразделительные канавки.

Рисунок 94


5.4.5 Особенности процесса сверления

1. Наличие поперечной режущей кромки, которая имеет большее отрицательное значение переднего угла, что затрудняет процесс резания.

2. Различная геометрия вдоль главного лезвия (от периферии к центру a увеличивается, а g уменьшается) – это причина различного коэффициента усадки стружки вдоль главного лезвия.

3. Вспомогательный задний угол на ленточке a1=0, что способствует защемлению сверла.

4. Угол f1 близок к 0, что также способствует защемлению сверла в отверстии.

5. Диаметр отверстия ограничен, следовательно, затруднён отвод тепла из зоны резания, отвод стружки, подвод СОЖ, недостаточна жёсткость и прочность сверла.

5.5 Зенкерование

 
 

Рисунок 95


Рисунок 96 – Элементы срезаемого слоя при зенкеровании

Цельные зенкеры делаются от 10 до 32 мм, насадные – от 25 до 80 мм.

2f=60…1200, w=10…300, f1=0,5-10, g=10…180, a=6…150.

Зенкерованием можно достичь 8-9 квалитета точности, Ra 3,2…6,4 мкм.

а – конструкция зенкера, б – четырехперый цельный быстрорежущий зенкер, в – твердосплавный, г – насадной быстрорежущий, д – насадной твердосплавный, е – насадной со вставными ножами

Рисунок 97 – Виды зенкеров


5.6 Развёртывание отверстий

Рисунок 98 – Схема резания и размеры срезаемого слоя при развёртывании

Развёртывание применяется для окончательной обработки и отличается малым припуском – от 0,05 до 0,5 мм на сторону. Проводится на сверлильных и токарных станках. Развёртка – многозубый инструмент. Точность обработки – 5-7 квалитет (экономический – 6-8 квалитеты), шероховатость Ra 0,5…1,6 мкм.

Рисунок 99 – Конструкция развёртки

1 – направляющий конус;

2 – заборная часть;

3 – калибрующая часть;

4 – обратный конус;

5 – рабочая часть;


6 – шейка;

7 – хвостовик;

2ψ – угол конуса заборной части.

γ = 0…100,

α = 6…150,

ϕ =0,5…1,50.

Для машинных развёрток ϕ=150 для сталей, ϕ=50 для чугуна, ϕ=30-450 для твёрдосплавного инструмента.

5.6.1 Особенности процесса зенкерования и развёртывания

1. Отсутствие перемычки (меньше осевые силы, больше количество зубьев, перьев). Общая длина режущих кромок больше, следовательно выше производительность обработки.

2. Легче отвод стружки. Жёсткость и прочность значительно больше.

3. Улучшены условия теплоотвода.

5.6.2 Элементы режима резания

· Скорость резания

· Осевая подача – величина перемещения зенкера или развёртки за один оборот.

,

,

где n – частота вращения шпинделя, об/мин;

SM – минутная подача.

· Глубина резания

,

,

,

,

- общая площадь снимаемого слоя.

5.6.3 Силы резания и крутящий момент при зенкеровании и развёртывании

1. Тангенциальная составляющая противодействует вращению инструмента.

2. Радиальная составляющая отсутствует, поскольку эти составляющие друг друга уравновешивают.

3. Осевая сила равна сумме всех сил, действующих на зубья. Она противодействует направлению подачи.

,

.

Развёртки изнашиваются аналогично свёрлам. Для развёрток берётся технологический критерий износа.


5.7 Фрезерование

Фреза – многозубый инструмент. Фрезы имеют самые разнообразные формы и размеры (цилиндрические, конические, угловые, дисковые и т.д.).

Точность обработки – 8-10 квалитеты, шероховатость Ra 1,6…6,4 мкм.

5.7.1 Основные типы фрез

1. Цилиндрическая

,

где m – коэффициент пропорциональности, , для мелкозубых фрез .

,

где ω=25-350;

tT – торцовый шаг;

to – осевой шаг.

γ=5-250 в нормальной секущей плоскости,

α в плоскости, перпендикулярной оси фрезы, α=15-200.

2. Торцевая

α=12-150,

λ=5-150 для стали, λ=0-50 для чугуна.

Рисунок 100

Фреза – многозубый инструмент, каждый зуб которого – это резец. Все определения для конструкции режущей части и геометрии те же. Производительность процесса фрезерования по сравнению со строганием выше по причине большего количества зубьев и отсутствия возвратно-поступательного движения (скорость резания выше).


5.7.2 Встречное и попутное фрезерование

Рисунок 101

При встречном фрезеровании направление подачи заготовки не совпадает с главным движением. При попутном – совпадает. Преимущества встречного фрезерования:

- при наличии твердой корки на заготовке зуб фрезы подрезает ее снизу, а не ударяется и не выкрашивается;

- не наблюдается подхватывания заготовки силами резания, при котором резко увеличивается Sz на величину зазора в паре винт-гайка цепи подач, поэтому можно работать даже на изношенном станке.

Недостатки:

- зуб фрезы не сразу врезается, а проскальзывает (а=0) поэтому наклепывает поверхность резания и сам изнашивается;

- стружка остается на передней поверхности и при врезании выкрашивает зуб фрезы.

При попутном фрезеровании все наоборот, поэтому на новом станке лучше применять метод попутного фрезерования, так как качество обработки выше.


5.8 Протягивание

Протягиваются поверхности различной конфигурации, как внутренние, так и наружные.

Скорость резания при протягивании – 2-15 м/мин.

Точность обработки 6-9 квалитеты, шероховатость Ra 0,63…2,5 мкм.

5.8.1 Конструкция протяжки

Если длина протяжки не превышает 15 диаметров и протяжка работает на сжатие, то она называется прошивкой.

 
 

Рисунок 102

Рисунок 103

1 – хвостовик;

2 – шейка;

3 – направляющая часть;

4 – режущая часть;

5 – калибрующая часть;

6 – задний конец протяжки.

Рабочая часть протяжки изготавливается из сталей Р9, Р18, Р9Ф5, ХВГ (наименьшая способность деформироваться).


 
 

5.8.2 Геометрические параметры

Рисунок 104

5.8.3 Элементы режима резания

Vp – вдоль оси протяжки,

Sz – подача на зуб, разность высоты соседних зубьев режущей части,

a – равняется подаче на зуб Sz,

b - зависит от формы и конструкции протяжки, которая определяется обрабатываемой поверхностью,

,

.

На калибрующей части подъёма нет для улучшения класса шероховатости.

α=2…40 на режущей части протяжки, α=1…20 на калибрующей части.


5.8.4 Схемы протягивания

1. Профильная.

Рисунок 105

Получается наилучшее качество и точность обработки. Применяется редко из-за сложности изготовления зубьев протяжки.

2. Генераторная.

Рисунок 106

Точность и класс шероховатости ниже. Метод применяется широко, когда нет высоких требований к детали.

3. Прогрессивная (групповая).

Осуществляется по генераторной или профильной схеме.

Припуск между одинаковыми по высоте зубьями в группе разделяется по ширине. Снижаются силы резания, увеличивается стойкость.

Рисунок 107


5.8.5 Износ и стойкость протяжек

Износ по передней поверхности незначителен. Преимущественно изнашивается задняя поверхность протяжек. Для протяжки назначают технологический критерий изнашивания, так как протяжка является размерным инструментом. Величина изнашивания – до 0,2-0,3 мм, затем протяжка перетачивается. Температура резания является основным фактором, влияющим на изнашивание, так как при холостом ходе протяжка полностью охлаждается и скорости резания низкие. Очень мала толщина срезаемого слоя. Это основной фактор изнашивания.

 
 

Sz=0,02-0,2 мкм.

Рисунок 108

Процесс резания возможен при a>ρ.

Стойкость от 120 до 600 мин.

ρ – радиус округления режущей кромки.

Протяжка применяется только в крупносерийном и массовом производстве и как исключение в ремонтных цехах.

5.8.6 Силы резания при протягивании

Рисунок 109

На зуб протяжки действуют 2 составляющие Pz и Py.

,

,

,

.


Тяговое усилие:

,

,

,

где L – длина протяжки:

;

K – отношение скорости холостого хода к рабочему;

g – количество одновременно протягиваемых деталей в блоке (например, кольца, шайбы).


5.9 Нарезание резьбы

Способы нарезания резьб:

1. лезвийными инструментами;

2. путём пластического деформирования металла (накатывание);

3. абразивными инструментами (резьбошлифование).

5.9.1 Нарезание резьб резцами

Производится на токарно-винторезных станках (достигается 5-6 степень точности).

Рисунок 110

За один оборот заготовки суппорт должен перемещаться на величину шага (хода) нарезаемой резьбы.

Ход многозаходной резьбы:

,

где К` - количество заходов;

P – шаг резьбы.

Крупные резьбы нарезают не за один проход, а за несколько.

Обе режущие кромки у резца будут главными (рис. 110-б). Вершина работает в тяжёлых условиях.

С целью уменьшения нагрузки на вершину резца осуществляется подача на врезание под углом, т.е. вдоль режущей кромки. В таких условиях левая кромка является главной, правая – вспомогательной (рис. 110-в).

Разбивка подачи на врезание при многопроходном нарезании резьбы осуществляется:

1. По равным площадям среза в каждом проходе.

2. По равным силам (с помощью динамометра).

3. По равным температурам резания.


5.9.2 Изменение геометрии резьбового резца в кинематике

Рисунок 111

αл.п. – левого профиля,

αп.п. – правого профиля,

μ – угол наклона нитки резьбы,

P – шаг резьбы.

,

,

,

,

.

5.9.3 Уравнивание кинематических задних углов на режущих кромках резьбового резца

Рисунок 112


5.9.4 Резьбовые гребёнки- многониточные резцы

С целью увеличения производительности применяют многозубые (многониточные) резцы (гребёнки) (рис. 113).

Рисунок 113

5.9.5 Резьбовые фрезы

Недостатки:

- огранка, класс шероховатости и точность ниже, но производительность выше, поэтому применяют в массовом производстве.

С целью дальнейшего увеличения производительности труда применяют многониточные фрезы. Но длина фрезы должна быть больше длины нарезаемой резьбы заготовки. Применяются в массовом производстве.

Рисунок 114 – Схема работы гребёнчатой резьбовой фрезы при нарезании внутренней резьбы


5.9.6 Вихревое нарезание резьбы

Рисунок 115 – Схема нарезания резьбы вращающимися резцами

5.9.7 Нарезание резьбы метчиками

Метчики служат для нарезания внутренних резьб.

Рисунок 116 – Метчики


5.9.8 Нарезание резьбы плашками

Плашки служат для нарезания наружных резьб.

Рисунок 117 – Геометрия плашки

5.10 Нарезание зубчатых колёс лезвийными инструментами

1. Методом копирования

2. Методом обката

По методу копирования:

- дисковые модульные фрезы (9-10 степень точности);

- пальцевые модульные фрезы (9-10 степень точности);

- зубодолбёжные головки (7-8 степень точности).

Рисунок 118

Недостаток: профиль зуба фрезы соответствует профилю впадины колеса (копия) того же модуля.


Зуборезные фрезы обычно поставляются в комплектах. Например, комплект из 8 фрез с одинаковым модулем имеет следующие числа зубьев:

- одна фреза №1 – z=16…18,

- вторая фреза №2 – z=19…22,

- третья фреза №3 – z=23…27 и т.д.

Иногда в комплекте бывает 28 фрез – для обработки особо точных колёс.

Преимущество: не надо специальных зуборезных станков, достаточно иметь универсально-фрезерный станок и делительную головку.

Пальцевые модульные фрезы используют для обработки шевронных колёс. Недостаток: низкая производительность.

Зубодолбёжные головки.

Резцы совершают главное возвратно-поступательное движение и в конце каждого холостого хода подаются на величину радиальной подачи до тех пор, пока не врежутся на полную глубину впадины нарезаемого колеса.

Производительность очень высокая, поэтому применяются в массовом производстве.

Метод обкатки

Реализуется с помощью зуборезных гребёнок, долбяков, парных резцов, червячных фрез.

Рисунок 119

Нарезание зубьев производится с помощью зуборезных гребёнок.

Самая высокая точность, так как просто изготовить рейку с прямолинейным профилем. Но производительность невысока.


Рисунок 120 – Схема зубодолбления

Зубодолбление с помощью долбяка применяется для увеличения производительности.

Рисунок 121

Долбяк представляет собой зубчатое колесо, изготовленное в виде режущего инструмента. В процессе обкатки после полного врезания на глубину впадины включается радиальная подача a. Процесс заканчивается, когда заготовка сделает 1 полный оборот после врезания долбяка.

Червячные фрезы:

Класс AAA – дают 5-6 степень точности,

класс АА – дают 7 степень точности,

класс А – даёт 8 степень точности.

Классы B, C, D – дают соответственно 9, 10 и 11 степени точности.


,

то есть за один оборот фрезы заготовка поворачивается на K зубьев.

Sв - в мм/об.заг.

 

Рисунок 122

Зубошлифование даёт 4-7 степень точности.

Зубострогание осуществляется парными резцами типа «Глиссон». Применяется для нарезания конических колёс на специальных зубострогальных станках. Главная режущая кромка – прямолинейная.


Рисунок 123

Шевингование – отделочная обработка зубчатых колёс.

Рисунок 124 – Зуб шевера


5.11 Абразивная обработка

5.11.1 Абразивный инструмент

Состав шлифовального круга: абразивный материал (зёрна) и связка.

Материалы абразивных зёрен:

- естественные или природные (алмазы, кварц, корунд, наждак, кремний, гранит);

- искусственные (электрокорунд, монокорунд, карбид кремния, карбид бора, синтетический алмаз, кубанит).

Алмаз

Из тонны руды получается 0,1-0,2 грамма природного чистого алмаза.

Корунд - минеральный состав из кристаллической окиси алюминия с примесями.

Электрокорунд

Бывает:

а) нормальный (содержит 87-97% Al2O3);

б) электрокорунд белый (ЭБ) – содержит 98-99% Al2O3;

в) электрокорунд хромистый (ЭХ) – содержит 97% Al2O3, 0,4-1,2% окиси хрома;

г) электрокорунд титанистый (ЭТ).

Карбид кремния (карборунд) – химическое соединение кремния с углеродом.

Получают в электрических печах. Имеет 2 разновидности:

а) кремний зелёный (КЗ), 3 марки: 62С, 63С, 64С. Содержит 97% карбида кремния, очень твёрдый и имеет повышенные режущие свойства.

б) кремний чёрный (КЧ), марки: 52С, 53С, 54С, 55С (по новому обозначению). Содержит 95% карбида кремния.

Карбид бора – химическое соединение бора с углеродом. Он обладает очень высокой твёрдостью, которая приближается к твёрдости алмазов.

Синтетические алмазы ГОСТ 9206-70.

АСO – марка искусственного алмаза.

АСР – σсж.=0,7-0,26 кг/мм2, диаметр зерна 250-50 мкм.

АСВ – σсж.=1,3-0,4 кг/мм2, диаметр зерна 315-60 мкм.

АСК – σсж.=2,7-0,9 кг/мм2, диаметр зерна 400-80 мкм.

Кубический нитрид бора

2 марки:

1. Кубонит

- КО – шлифпорошки,

- КМ – микропорошки.


2. Эльбор.

Материал Старое обозначение Новое обозначение Разновидность
Электрокорунд
1.нормальный Э 12А-16А
2. белый ЭБ 22А-25А
3. хромистый ЭХ 32А-34А
4. титанистый ЭТ 37А
Монокорунд М 43А-45А
Карбид кремния
1. чёрный КЧ 53С-55С
2. зелёный КЗ 60С-64С
Корунд природный ε -
Алмаз естественный А А А, АМ, АN
Алмаз синтетический АС АС АСО, АСР, АСВ, АСК, АСС, АСМ, АСN
Кубический нитрид бора Л Л ЛО, ЛП

Связка шлифовальных кругов:

- органическая (вулканитовая, бакелитовая)

- неорганическая (керамическая, магнезиальная, силикатная).

Вулканитовая – состоит из каучука и серы (примерно 30% S). Она обладает высокой пластичностью, эластичностью, но очень боится влаги, особенно щёлочи.

Бакелитовая – состоит из искусственной смолы, которая готовится из карболовой кислоты и формалина. Круги имеют достаточную прочность и эластичность, допускают высокую окружную скорость.

Керамическая – получила самое широкое распространение. Её изготавливают из огнеупорной глины, полевого шпата, кварца с добавкой талька, мела и жидкого стекла. Она не боится влаги, но боится ударов, изгибающих моментов и т.д.

5.11.2 Характеристики шлифовальных кругов

1 Зернистость

Определяется размерами зёрен по ГОСТ 3647-71. Они подразделяются на 28 номеров зернистости. Номер зернистости соответствует размеру зерна в мкм.

200-16 номера – «шлифовальные зёрна»,

12-3 номера – «шлифовальные порошки»,

М63-М14 – микропорошки,

М10-М5 – «тонкие микропорошки».

Чем больше поверхность контакта круга с обрабатываемой деталью, тем крупнее порошок.


2 Твёрдость шлифовального круга

Она характеризуется твёрдостью «связки».

Твёрдость абразивного инструмента – это способность связки удерживать зёрна от выкрашивания.

Слишком твёрдые шлифовальные круги быстро засаливаются. Подразделяются:

М – мягкие: М1, М2, М3;

СМ – средней мягкости: СМ1-СМ2;

С – редкие: С1, С2;

СТ – средне-твёрдые: СТ1-СТ3;

Т – твёрдые: Т1, Т2;

ВТ – весьма твёрдые: ВТ1, ВТ2;

ЧТ – чрезвычайно твёрдые: ЧТ1, ЧТ2.

С увеличением твёрдости обрабатываемого материала твёрдость круга уменьшается.

3 Структура шлифовальных кругов

Она характеризуется количественным состоянием в круге между зёрнами, связкой и порами.

Рисунок 125

Существует 12 номеров структуры:

0-3 (плотные),

4-6 (средней плотности),

7-12 (открытые).

С увеличением номера зернистости уменьшается склонность абразивного инструмента к ожогам и засаливаемости. Для увеличения производительности необходимо брать открытые структуры.


5.11.3 Маркировка шлифовальных кругов

На торце шлифовального круга краской наносятся условные обозначения круга.

Содержание маркировки:

1. завод-изготовитель;

2. типоразмер;

3. марка абразивного материала;

4. номер зернистости;

5. степень твёрдости;

6. вид связки;

7. рабочая окружная скорость (для кругов с диаметром 150 мм);

8. размеры круга;

9. класс дисбаланса;

10. номер маршрутного листа.

Круги для скоростного шлифования, то есть для V=50 м/с, должны иметь на торце красную полоску. Две полоски – для V=60м/с.

Последовательность:

- марка абразивного материала;

- номер зернистости;

- степень твёрдости;

- номер структуры;

- вид связки;

Пример маркировки:


Дата добавления: 2015-07-08; просмотров: 167 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Введение | Угол наклона главного лезвия | Физические основы процесса резания | Тепловые явления при резании металлов |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Изнашивание и стойкость режущего инструмента| ИЛО 12С2 100 7К 1215 1974

mybiblioteka.su - 2015-2021 год. (0.181 сек.)