Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Шпоры по реж. инструменту - файл 1.doc


Шпоры по реж. инструменту
скачать (4166.5 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc4167kb.15.11.2011 21:21скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
4.Инструментальные материалы

инст­рументальные материалы играют решающую роль в повышении про­изводительности труда и формировании поверхностного слоя обрабатываемых деталей. Производительность режущего инструмента в значительной степени зависит от продолжительности работы, в тече­ние которой сохраняется его режущая способность.Для получения инструментов с высокими режущими свойствами инструментальные материалы должны удовлетворять следующим ос­новным требованиям:1)иметь высокую теплостойкость и износостойкость;2)быть прочными и высокотвердыми;3)обладать достаточной теплопроводностью;4)иметь возможность обрабатываться в холодном и горячем со­стоянии;

5)быть экономичными.Под теплостойкостью (красностойкостью) материала понимается его способность сохранять свои физико-механические свойства, в ча­стности твердость, при высокой температуре.Большое значение имеет теплопроводность инструментального материала. Чем ниже теплопроводность, тем меньше теплоотдача и выше температура инструмента в процессе резания. Теплопровод­ность повышается с увеличением содержания в инструментальном материале компонентов с максимальной теплопроводностью.К инструментальным материалам относятся:углеродистые инструментальные стали;легированные инструментальные стали;быстрорежущие стали;

металл ок ерами чески с материалы (твердые сплавы);минералокерамические материалы;

абразивные материалы;алмазы;сверхтвердые материалы.


^ 8. Сверхтвердые материалы. Наряду с минералокерамикой разра­ботаны сверхтвердые инструментальные материалы, предназначен­ные для чистовой обработки материалов с большой твердостью (HRC 60), а также материалов при высоких скоростях резания (свыше 10 We). К их числу относятся материалы на основе кубического нитрида бора (КНБ).Кубический нитрид бора - новый сверхтвердый материал. Он представляет собой соединение двух химических элементов - бора 43,6% и азота 56,4%. КНБ - весьма твердый, теплостойкий и химиче­ски устойчивый материал. По твердости он близок к алмазу. Тепло­стойкость КНБ 1300°С. КНБ выпускается под названием эльбор. Обозначается Л. В зависимости от размера зерен эльбор выпускается двух групп: шлифпорошки и микропорошки.Сверхтвердые синтетические материалы - это композиционные поликристаллические материалы, обладающие весьма высокой твер­достью, приближающейся к твердости алмаза. Существуют три их разновидности: композиты (композит 01 - эльбор - Р; композит 05; композит 10(гексонит-Р); исмит), карбонадо и силинит.Карбонадо - более плотные модификации синтетического алмаза, по твердости он превосходит композиты, но уступает по теплостой­кости.Все они выпускаются в виде цилиндров диаметром 4-6 мм и вы­сотой 3-6 мм или в виде пластин.Силинит Р - новый сверхтвердый синтетический материал HRA-94...96, но недостаточно прочен. Применяется для лезвийных инст­рументов в виде пластин для чистовой и тонкой обработки.


^ 5,Углеродистые инструментальные стали разделяются на стали обыкновенного качества и высококачественные (ГОСТ 1435-74), при­чем в высококачественных содержится меньше серы и фосфора, до 0,03 % каждого.К сталям обыкновенного качества относят стали У7-У13, а к вы­сококачественным У7А-У13А, где цифры означают в среднем деся­тые доли процентного содержания углерода. Кроме этого, в состав сталей входят Cr, Ni, Mo в пределах 0,15-0,20 %, а также Mn, Si, каж­дый от 0,15 до 0,30 %.Углеродистые инструментальные стали имеют низкие режущие свойства. Их теплостойкость до 200°С. При температуре резания вы­ше 200"С стали резко теряют твердость и стойкость, что объясняется строением и свойствами структуры мартенсита. Инструменты из этих сталей должны применяться, когда температура резания не превыша­ет 200°С.Из-за низкой режущей способности углеродистые стали марок У7-У9 используют для изготовления слесарных, деревообраба­тывающих и кузнечных инструментов; У10А-У13А - для ручных ре­жущих инструментов (напильники, метчики, развертки), а также для (машинных) инструментов, работающих на низких скоростях резания (К<0.15-0.25 м/с).

^ Легированные инструментальные стали имеют в своем составе небольшое содержание таких легирующих элементов, как Mn, Si, Cr, W, V. Легированные стали имеют более высокие режущие свойства, чем углеродистые. Их теплостойкость~-250°С, они более износостой­ки и меньше коробятся при термообработке. Стали применяются для изготовления штампов, режущего (сверл, плашек, фрез, метчиков, разверток, протяжек), измерительного и слесарного инструмента, Ос­новные марки сталей - это 9ХС, ХВГ, ХВСГ, Х6ВФ и др. Наиболее распространены 9ХС и ХВГ. Недостаток стали 9ХС: плохо шлифует­ся (надиры на поверхности). Сталь ХВГ меньше коробится при тер­мообработке, поэтому используется при изготовлении инструмента сравнительно большой длины и работающего с невысокими скоро­стями резания; это протяжки, длинные развертки, метчики и др. ин­струмент. Быстрорежущие стали имеют более высокие режущие свойства, чем легированные инструментальные стали. Быстрорежущие стали допус­кают больщую примерно в 2-3 раза скорость резания по сравнению с легированными сталями. Из них изготавливают примерно 70 % лез­вийных инструментов.Быстрорежущие стали делятся на стали нормальной теплостой­кости (Р9, Р12, Р18, Р6МЗ, Р6М5) и стали повышенной теплостойко­сти (Р9К5, Р9К10, Р12ФЗ, Р10Ф5К5, Р18Ф2К5, Р6М5К5, P9M4KS и Быстрорежущие стали первой группы отличаются в основном процентным содержанием W, V, Мо. У них износостойкость в 2 раза, а теплостойкость в 3 раза выше, чем у углеродистых инструменталь­ных сталей. Эти стали используются' для изготовления различных режущих инструментов при обработке конструкционных сталей, чугунов и цветных металлов и сплавов.Сталь Р9 рекомендуется применять для изготовления инструмен­тов более простой конфигурации из-за плохой шлифуемости.

Стали Р12 и Р18 - для изготовления сложных и ответственных инструментов, таких, как фасонные резцы, резьбообрабатывающие инструменты и зуборезный инструмент, а также протяжки и разверт­ки.Однако стали Р9, Р12 и Р18 имеют ограниченное применение из-за дефицита вольфрама. Поэтому в последние годы созданы быстро­режущие стали Р6МЗ и Р6М5. В настоящее время производство стали Р6М5 составляет около 75% общего выпуска быстрорежущих сталей. Быстрорежущие стали повышенной теплостойкости можно раз­делить на вольфрамокобальтовые; вольфрамованадиевыс;вольфрамокобальтованадиевые и вольфрамокобальтомолибденовые .Вольфрамокобальтовые (Р9К5, Р9К10) имеют более высокую те­плостойкость (630-640°С) и твердость после термообработки HRC 64-67Волъфрамованадиевые стали (Р12ФЗ, Р9Ф5, Р18Ф2 и др.) более износостойкие и прочнее, чем вольфрамовые и вояъфрамомолибденовые стали. Теплостойкость порядка 620 - 630°С.

Вольфрамокобальтованадиевьте стали (Р10Ф5К5, Р18Ф2К5 и др.) по своим режущим свойствам не уступают вольфрамокобальтовым сталям и имеют большую прочность и износостойкость. Вольфрамокобальтомолибденовые стали (Р6М5К5, Р9М4К8 и др.) созданы для замены высоковольфрамовых быстрорежущих ста­лей.


^ 6.Металлокерамические твердые сплавы широко применяются для изготовления различного режущего инструмента. С появлением твердых сплавов произошел резкий скачок в металлообработке. Ско­рости резания возросли в 5-10 раз по сравнению с обработкой инст­рументами из быстрорежущих сталей.В настоящее время нашей промышленностью выпускаются одно-карбидные, двухкарбидные и трехкарбидные твердые сплавы -вольфрамовые (ВК), титановольфрамовые (ТК) и танталотитано-вольфрамовые (ТТК).

Твердые сплавы подразделяются на марки, отличающиеся одна от другой физико-механическими свойствами и процентным содер­жанием входящих в них элементов.Группа ВК: ВК2, ВКЗ, ВК4, ВКЗМ, ВК6, ВК6М, ВК8, ВК60М, ВК8В и др. Буква М означает, что сплав мелкозернистый величина зерна до 1мкм, а В - высокопрочный, крупнозернистый, в которых размер зерен 3-5 мкм. У других марок сплавов этой группы размеры зерен 1-2 мкм.Группа ТК: Т15К6, , Т14К8, Т5К12 Группа ТТК: ТТ7К12, ТТ10К8Б, ТТ20К9 и др.Твердость соответственно групп HRA: 91-86; 92-87; 87-89. Хими­ческий состав твердых сплавов легко расшифровывается по обозна­чению марок.Так, в сплаве:1) ВК2 содержится 98% WC и 2% Со.2) ВК8 содержится 92% WC и 8% Со.3) Т15К6 содержится 79% WC,15% TiCa 6% Co.4) ТТ7К12 содержится 81%WC,4%TiC и 3%ТаС, 12%Со.5) ТТ20К9 содержится 71%WC, 8%TiC, 12%TaC, 9%Co. Карбиды вольфрама, титана и тантала являются как бы режущими составляющими. В качестве связки выступает Со. Чем меньше Со в сплаве, тем он более твердый, но более хрупкий, и прочность его ниже.Теплостойкость их 8О0...95О°С.Износостойкость выше быстрорежущих -в 50 раз.Безвольфрамовые твердые сплавы. В связи с дефицитом W поя­вились так называемые безвольфрамовые твердые сплавы. Основой их является TiC, (TrNb)C и TiNC, т.е. карбидыТл и Nb или карбоеит-риды TiNC; а связкой - Ni или № и Мо.Эти сплавы имеют высокую теплостойкость, низкую теплопро­водность, но имеют высокую твердость (HRA 89-90). Они применя­ются для чистовой и получистовой обработки. Стойкость инструмен­тов из этих сплавов в1,5 раза выше, чем из Т15К6.


7.Минералокерамические материалы. В основе минералокера-мики лежит окись алюминия А52Оз- По сравнению с другими инстру­ментальными материалами она дешевле. ЦМ-332 оксидная минерало-керамика имеет более высокую твердость (на 2-5 единиц}, а тепло­стойкость 1200°С, имеет повышенную износостойкость по сравнению с твердыми сплавами. Однако этот материал хрупок и малопрочен.Используемая до настоящего времени оксидная микрокерамика ЦМ-332 не нашла широкого применения в качестве режущего мате­риала вследствие ее малой прочности о„ -300 МПа.Всесоюзный научно-исследовательский институт абразивов и шлифования (ВНИИАШ) создал оксидную керамику марки ВШ-75, ее рекомендуется применять при чистовой и получистовой обработка сталей и чугунов. Минер'алокерамика допускает скорость резания в 1,5-2 раза выше, чем твердые сплавы.


^ 9.Абразивные материалы - это вещества природного или синте­тического происхождения, содержащие минералы высокой твердо­сти и прочности, зерна и порошки которых способны обрабатывать поверхности других тел путем царапания, скобления или истирания, Их применяют для изготовления шлифованных и заточных кругов, головок, брусков, хонов, доводочных порошков и паст.

Абразивные материалы разделяют на естественные и искусствен­ные.

К первым относятся кварц SiO2j наждак и корунд. Все они имеют сравнительно низкие режущие свойства и поэтому мало применяются в абразивной промышленности. Кроме того, залежи корунда в приро­де ограничены.

Алмазы бывают естественные и искусственные.

Природные алмазы кристаллизовались на большой глубине при огромном давлении земных недр и высокой температуре (2000-2500°С) из расплавленной магмы, содержащей углерод.

Алмаз - самый твердый в природе минерал (105 МПа), устойчи­вый к физическим и химическим воздействиям. Теплостойкость ал­маза сравнительно невысока - 700 °С (в среде кислорода).

Алмазы бывают ювелирные и технические.

На технические цели используют 80% природных алмазов. Они используются при изготовлении шлифованных кругов и паст, а так­же для алмазно-металлических карандашей.

Технические алмазы разделяются на бортсы, баллаш и карбона­до. Наиболее лучшие из них - карбонадо. Наиболее эффективно алмазные инструменты применять при об­работке твердых сплавов, керамики, мрамора и стекла. Примерно 80% алмазных порошков используют для изготовления шлифоваль­ных кругов, притиров, хонов и др., а остальные 20% в виде порошков и паст.


26 Протягивание является одной из точных чистовых операций, применяемых в массовом и крупносерийном производствах для обработки сквозных отверстий и наружных поверхностей разнообразного профиля. При профильной схеме резания срезание припуска производится зубьями, профиль которых подобен профилю попереч­ного сечения обработанной поверхности, а профиль последнего зуба точно соответствует профилю изделия. К примеру, при обработке квадрата все зубья протяжки имеют конфигурацию квадрата, стороны которого увеличиваются на толщину среза а. Как правило, профиль­ная схема обеспечивает высокое качество обработанной поверхности. Существенными недостатками данной схемы резания можно отме­тить сложность изготовления фасонного контура зубьев протяжки, возможность возникновения больших сил резания.

Значительно проще в изготовлении протяжки, работающие по генераторной схеме резания . При этой схеме каждый зуб протяжки участвует в обработке поверхности. Постепенное суммиро­вание (генерирование) обработанной поверхности из отдельных уча-стков определило названные схемы резания. Например, при обработ­ке квадратного отверстия по генераторной схеме резания первый зуб протяжки имеет форму окружности, промежуточные зубья - форму дуг, а последний зуб-форму уголка. Радиус каждого последующего зуба увеличивается на толщину среза а. Шероховатость обработан­ной поверхности при работе по генераторной схеме несколько выше (т.е. класс шероховатости ниже), чем при работе по профильной схе­ме.

При прогрессивной схеме резания зуб протяжки полностью сре­зает слой обрабатываемого параметра на определенном участке . К примеру, первый зуб снимает слой шириной Ь}, вто­рой - два участка параметра, каждый шириной Ь2 и, наконец, третий зуб - оставшиеся два участка периметра шириной по Ь3. В результате работы трех зубьев удаляется припуск по всей ширине.

Прогрессивную схему резания называют еще групповой, так как заданный профиль на детали воспроизводится группой зубьев. При таком разделении работы между зубьями прогрессивной протяжки снимается короткая, но более толстая стружка, что приводит в свою очередь к снижению сил резания. Поэтому прогрессивная схема реза­ния нашла наиболее широкое применение при большом припуске, при обработке по корке и при обработке внутренних поверхностей больших размеров. Эту схему резания целесообразно применять и при обработке деталей, обладающих низкой жесткостью.

Основной недостаток протяжек с прогрессивной схемой резания - сложность изготовления протяжек.






^ 19.Конструкция и элементы спирального сверла. У спи­рального сверла различают следующие части

1 - режущую часть сверла, заточенную на конус;

2 - направляющую часть сверла, обеспечивающую направление в процессе сверления;

^ 3 - рабочую часть сверла, состоящую из режущей и направляю­щей частей сверла;

4 - шейку;

5 - хвостовик - для закрепления и передачи крутящего момента;

6 - лапку - для выбивания из отверстия шпинделя;

^ Основными элементами спирального сверла являются:

1 - передняя поверхность - винтовая поверхность, по которой сходит стружка

^ 2 - задняя поверхность, обращенная к поверхности резания;

3 - режущая кромка - линия, образо­ванная пересечением передней и задней поверхностей; главных режущих кромок у сверла - две;

4 - ленточка - обеспечивает сверлу направление при резании;

5 — поперечная кромка (перемычка). Две режущие кромки, расположенные

на режущей части, образуют угол при вершине 2<р;1<р = 125...135° при обработке жаропрочных материалов;2<р =90... 120° при обработке алюминиевых сплавов;20 =80...90° при обработке хрупких материалов (мрамор и т.д.);

у/ - угол наклона поперечной кромки; при правильной заточкеу/ = 50. ..55°.

w - угол наклона стружечной канавки (от 18" до 30°).

С увеличением еа уменьшается прочность сверла. Обычноw=30".

^ Геометрические параметры режущей части сверла.

Углы режущих кромок сверла можно рассматривать двояко: в статическом положении и в процессе резания. На рис.15.3 показаны для произ­вольной точки А углы режущей кромки сверла в двух сечениях в плоскости N-N, нормальной к режущей кромке, и в плоскости О -О, касательной к цилиндрической поверхности, на которой лежит рассматриваемая точка. Передний угол у сверла рассматривается в плоскости NN,a задний угол а и угол со - в плоскости О —О.




41 Наиболее распространенными видами шлифования являются круглое наружное и внутреннее, плоское, бесцентровые наружное и внутреннее, фасонное, зубошлифованис и резьбошлифование Существуют три способа наружного круглого шлифования: с продольной подачей, шлифование за один проход - глубинное; мето­дом врезания (рис. \9Л,а,б,в).



Шлифование с продольной подачей применяют при обработке относительно длинных (нежестких) деталей. Шлифование глубинное применяется при обработке жестких от­носительно коротких деталей. Припуск в данном случае снимается за один проход Шлифование методом врезания применяется при обработке дета­лей относительно малой длины, особенно при шлифовании фасонных поверхностей. Внутреннее шлифование

При внутреннем шлифовании круг и деталь вращаются в разные стороны.

^ Плоское шлифование



Плоское шлифование осуществляется периферией круга и тор­цом.

Применяется при обработке нежестких и массивных деталей.

^ Бесцентровое шлифование (рис. 19.4)

Бесцентровое шлифование может применяться для обработки как внутренних, так и наружных поверхностей, осуществляться на про­ход и до упора




17 Призматические фасонные резцы имеют большее число переточек. Их вершину в осевой плоскости заготовки устанавливают регулировочным винтом.

Задний угол у этих резцов получают при установке их в специальных резцедержателях под углом α = 10…12. Крепление и базирование резца в резцедержателе осуществляется с помощью хвостовика типа ласточкина хвоста. Недостаток призматических резцов – невозможность обработки внутренних фасонных поверхностей.Круглые фасонные резцы применяют для обработки как наружных, так и внутренних фасонных поверхностей. Они более технологичны, чем призматические, так как представляют тела вращения и допускают большее число переточек.

Задние углы у круглых фасонных резцов получают установкой их оси выше осевой плоскости заготовки в специальных резцедержателях . Базируют резцы в резцедержателе по отверстию и торцу, а вершину в осевой плоскости изделия устанавливают путем поворота резца вокруг оси. Для этого на торце резца выполнен буртик с торцевыми зубьями. Торцевые зубья на резце сопрягаются с торцевыми зубьями рычага, устанавливаемого на одной оси с резцом. Рычаг поворачивают поворотом винта 2 , находящегося в зацеплении с зубчатым сектором рычага 5.Круглые фасонные резцы применяются для обработки как внутренних, так и наружных фасонных поверхностей и встречаются различных разновидностей.Широкое применение круглых фасонных резцов объясняется относительной простотой их изготовления и долговечностью (допускается большое количество переточек).

Для обеспечения гарантированного заднего угла круглого фасонного резца его передняя поверхность располагается несколько ниже оси. При расположении вершины режущего лезвия на высоте линии центров обрабатываемого изделия образуется задний угол α, величина которого будет зависеть от смещения передней поверхности относительно оси резца и его радиуса , где sinαA=h/R, sinαB=h/R1 при этом αA<αB.Передний угол фасонных резцов выбирается в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемого материала


10 Резец состоит из двух основных частей: головки и стержня (тела). Головка резца является рабочей частью. Стержень служит для закрепления резца в резцедержателе.Рабочую часть резца выполняют из инструментальных сталей, металлокерамических твердых сплавов, минералокерамики, кермета или алмаза, а державку (стержень) – из конструкционных сталей. В промышленности применяются также цельные резцы Рабочая часть резца (головка) ограничена следующими поверхностями: передней 1, по которой сходит срезаемая стружка; задними (главной 2 и вспомогательной 3), обращенных к обрабатываемой детали.Пересечение передней и задних поверхностей образует две режущие кромки: главную 4 , выполняющую основную работу резания, и вспомогательную 5. Место сопряжения главной и вспомогательной режущих кромок образует вершину резца 6.

При точении различают следующие поверхности (рис.1.2): обрабатываемую поверхность, с которой снимают стружку (1); обработанную поверхность, полученную после снятия стружки (2); поверхность резания, образуемую непосредственно рабочей частью главной режущей кромки резца (3).Для определения углов резца служат следующие координатные плоскости (рис. 1.2; 1.3): основная плоскость 4 (Рv) – плоскость, параллельная направлениям продольной и поперечной подач; плоскость резания 5 (Рn) – плоскость, касательная к поверхности резания и проходящая через главную режущую кромку резца; главная секущая плоскость – плоскость, перпендикулярная к проекции главной режущей кромки на основную плоскость; Рr (6) вспомогательная секущая плоскость – плоскость, перпендикулярная к проекции вспомогательной режущей кромки на основную плоскость Рr (7); рабочая плоскость Рs .

Рассмотрим углы резца в статическом состоянии . В основной плоскости измеряют углы в плане:

 – главный угол в плане - угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи;

1 – вспомогательный угол в плане - угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи;

 – угол при вершине резца - угол между проекциями главной и вспомогательной режущих кромок на основную плоскость. 180.

главная секущая плоскость

главный задний угол - угол между главной задней поверхностью и плоскостью резания;

передний угол - угол между передней поверхностью и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания;

 угол заострения - угол между передней и главной задней поверхностями резца;

угол резания - угол между передней поверхностью и плоскостью резания, т.е.  или 90. Во вспомогательной секущей плоскости :  – вспомогательный задний угол – угол между вспомогательной задней поверхностью и плоскостью, проходящей через вспомогательную режущую кромку перпендикулярно основной поверхности; вспомогательный передний угол – угол между следом передней поверхности резца и следом плоскости, проходящей через вспомогательную режущую кромку параллельно основной поверхности.

В плоскости резания измеряется угол  - угол наклона главной режущей кромки – угол, заключенный между главной режущей кромкой и плоскостью, проведенной через вершину резца параллельно основной поверхности.

Угол  считается положительным, когда вершина резца является наинизшей точкой режущей кромки; отрицательным, когда вершина резца является наивысшей точкой режущей кромки, и равным нулю, когда главная режущая кромка параллельна основной плоскости.





31 Концевые фрезы (рис. 17.1,в) применяются для обработки глубоких пазов в корпусных деталях контурных выемок, уступов, взаимно перпендикулярных плоскостей.Угол наклона зубьев таких фрез доходит до 30 – 45º. Диаметр концевых фрез выбирают меньшим (до 0,1 мм) ширины канавки, так как при фрезеровании наблюдается разбивание канавки.Разновидностью концевых фрез являются шпоночные двузубые фрезы, которые подобно сверлу могут углубляться в материал заготовки при осевом движении подачи и высверливать отверстия, а затем двигаться вдоль канавки.Переточка таких фрез производится по задним поверхностям торцевых кромок, поэтому при переточках их диаметр сохраняется неизменным.Для обработки Т-образных пазов, часто встречающихся в станкостроении, применяют Т-образные фрезы.Они работают в тяжёлых условиях и часто ломаются, что объясняется затруднённым отводом стружки. Каждый зуб работает два раза за один оборот фрезы. Такие фрезы делаются с разнонаправленными зубьями и имеют поднутрения с = 1º30' - 2º на обоих торцах. С целью улучшения условий размещения стружки производят заточку фасок на зубьях то с одного, то с другого торца под 30º и шириной 0,5 мм. Угловые фрезы используются при фрезеровании угловых пазов и наклонных плоскостей. Одноугловые фрезы имеют режущие кромки, расположенные на конической поверхности и торце. Двухугловые фрезы имеют режущие кромки, расположенные на двух смежных конических поверхностях.


32 Фасонные фрезы получили значительное распространение при обработке разнообразных фасонных поверхностей.По конструкции зубьев они разделяются на фрезы с затылованными зубьями и фрезы с остроконечными (острозаточенными) зубьями. Фасонные затылованные фрезы (рис. 17.1,е) имеют плоскую переднюю поверхность, по которой перетачиваются в процессе эксплуатации.Задняя поверхность зуба затылованной поверхности с передним углом = 0º – это совокупность фасонных режущих кромок, постоянных по форме и размещенных в радиальных плоскостях на различных расстояниях от оси фрезы.

Фасонные фрезы с остроконечными зубьями, в отличие от затылованных фрез, затачивают по задним поверхностям зубьев. Остроконечные фасонные фрезы дают более чистую поверхность, имеют повышенную стойкость по сравнению с затылованными фасонными фрезами. Однако изготовление и переточка этих фрез требуют специальных приспособлений и копировальных устройств, обеспечивающих получение точного контура фасонных режущих кромок как при их изготовлении, так и при их перетачивании. Поэтому фасонные фрезы с остроконечными зубьями применяются в условиях крупносерийного и массового производства.Находят применение такие сборные фасонные фрезы, у которых требуемый фасонный профиль создаётся как огибающая кривая к совокупности простых по форме кромок отдельных её режущих элементов.Одним из новых методов фрезерования является иглофрезерование. Иглофреза представляет собой корпус, в котором закреплено большое количество пучков проволоки Ø 0,2 – 0,3 мм. Каждая из проволок выполняет роль микрорезца. В машиностроении такие фрезы могут применяться при чистовой обработке плоскостей для получения поверхностей Rа= 2,5¸1,25 мкм. Иглофрезой снимается за один проход слой металла толщиной от сотых долей миллиметра до 1 мм.




33 Торцовые фрезы (рис. 17.1,г,д) широко применяются при обработке плоскостей на вертикально-фрезерных станках. Ось их устанавливается перпендикулярно к обрабатываемой плоскости детали. Профилирующими являются вершины режущих кромок зубьев, торцовые режущие кромки являются вспомогательными. Плавную работу резания выполняют боковые режущие кромки, расположенные на поверхности.Поскольку на каждом зубе только вершины зоны режущих кромок являются профилирующими, формы режущих кромок торцовой фрезы, предназначенной для обработки плоской поверхности, могут быть самыми разнообразными. Причём углы в плане на торцовых фрезах могут меняться в широких пределах.Наиболее часто угол в плане на торцовых фрезах принимается равным 90º или 45 – 60º. С точки зрения стойкости фрезы его целесообразно выбирать наименьшей величины, обеспечивающей достаточную виброустойчивость процесса резания и заданную точность обработки детали.Торцовая фреза может быть более массивной и жёсткой, по сравнению с цилиндрическими фрезами, что даёт возможность удобно размещать и надёжно закреплять режущие элементы и оснащать их твёрдыми сплавами. Торцовое фрезерование обеспечивает обычно бóльшую производительность, чем цилиндрическое. Поэтому в настоящее время большинство работ по фрезерованию плоскостей выполняются торцовыми фрезами.




47 Сверла, зенкеры, зенковки, развертки. Для выполнения отверстий на станках с ЧПУ применяются спиральные быстрорежущие сверла с цилиндрическим и коническим хвостовиком. Для сверления отверстий диаметром до 20 мм используются сверла с цилиндрическим хвостовиком. Длина сверла (короткая, средняя или длинная серии) выбирается в зависимости от размеров детали. Сверла с коническим хвостовиком могут быть нормальными (Ø 6-50 мм), удлиненными(Ø 6-30 мм) по ГОСТ 2092-77 и укороченными (длина рабочей части не превышает трех - пяти диаметров).


Сверла, предназначенные для станков с ЧПУ, должны удовлетворять повышенным техническим требованиям и обеспечивать высокую способность, надежность, стойкость и точность.

При бескондукторном методе обработки отверстий на станках с ЧПУ спиральными сверлами, особенно без предварительной зацентровки отверстий, должна быть обеспечена повышенная точность и жесткость сверл. В связи с этим рекомендуется использовать сверла со специальными формами заточки задней поверхности и подточки поперечной кромки. Для станков с ЧПУ наиболее целесообразны сверла с винтовой или спиральной заточкой. В таких сверлах поперечная режущая кромка имеет S-образную форму. Применение сверл с такими поперечными кромками позволяет уменьшить деформацию металла, увеличить размерную точность отверстия, уменьшить осевую силу резания, повысить подачу при сверлении легко обрабатываемых материалов.В настоящее время применяется новый тип заточки - шести- или трехплоскостная (если количество плоскостей относить к одной задней поверхности сверла) заточка. Дополнительно сверло подтачивается так, что у его центра образуется третья плоскость. Трехплоскостная заточка обеспечивает хорошее центрирование, позволяет благодаря увеличению подачи повысить про­изводительность обработки.

Сверла изготовляются также из порошковой быстрорежущей стали марок Р6М5ФЗ-МП и Р6М5К5-МП. Стойкость режущего инструмента из порошковой стали в 1,3-2 раза превышает стойкость режущего инструмента из быстрорежущей стали обычного способа производства. Зенкеры и зенковки применяют для последующей после сверления обработки отверстий с целью увеличения диаметра цилиндрических сквозных или ступенчатых отверстий, в том числе под развертывание, обработки цилиндрических и конических отверстий под головки винтов, обработки опорных поверхностей под крепежные детали для снятия фасок, обработки центровых отверстий Для использования на станках с ЧПУ рекомендуются зенкеры, выпускаемые по ОСТ 2И22-1-80, диаметром 10-20 мм с цилиндрическим хвостовиком и диаметром 10-40 мм с коническим хвостовиком, которые предназначены для предварительной обработки под развертывание (зенкер № 1) и окончательной обработки с допуском по Н11 (зенкер № 2) цилиндрических сквозных и глухих отверстий в стальных и чугунных деталях. Они отличаются повышенными требованиями по точности изготовления.Зенкеры с цилиндрическим хвостовиком закрепляют в цанговых патронах, а с коническим - в державках и переходных втулках с конусом Морзе. При обработке заготовок из чугуна рационально применять зенкеры, оснащенные твердым сплавом (ГОСТ 3231-71).

Цилиндрические зенковки с направляющими цапфами, вы-пускаемые по ОСТ 2 И25-2-80, диаметром 15-24 мм с цилиндрическим хвостовиком и диаметром 15-40 мм с коническим хвостовиком предназначены для обработки опорных поверхностей под крепежные детали. Крепят зенковки в цанговых патронах или в державках или переходных втулках с конусом Морзе.Зенковка имеет корпус 1, выполненный за одно целое с хвостовиком. В центральное отверстие корпуса установлена направляющая цапфа 2, закрепленная винтом 3. Радиальное биение цапфы допускается не более 0,03-0,05 мм.

Зенковки имеют торцевые режущие зубья, которые раззенковывают (рассверливают) отверстие диаметром D на требуемую глубину или обрабатывают только один конец отверстия. Угол наклона зубьев по отношению к оси зенковок равен 10°.

Конические зенковки (ГОСТ 14953-80) с углом при вершине 60, 90 и 120°, диаметром 16-63 мм с коническим хвостовиком предназначены для обработки фасок и конических отверстий под крепежные детали, центровых отверстий и т. п. Материал режущей части зенковок – быстрорежущая сталь. Зенковки с углом при вершине 90° предназначены в основном для снятия фасок в отверстиях; режимы резания назначают так же, как и для торцовых цилиндрических зенковок.

Развертки обеспечивают высокую размерную стойкость, производительность и качество поверхности обработанных отверстий, и их применение на станках с ЧПУ весьма эффективно. Многозубыми стандартными развертками (ГОСТ 1672-82) диаметром 3-50 мм успешно обрабатывают отверстия по 7-10-му квалитетам и с допуском по положению оси отверстия более 0,03-0,04 мм. Для обработки заготовок из чугуна необходимо рекомендовать, как правило, развертки, оснащенные твердым сплавом (ГОСТ 11175-71). При обработке отверстий свыше 50 и до 100-120 мм в заготовках из чугуна рекомендуется применять сборные насадные развертки с привинченными ножами, осна­щенными твердым сплавом

Для работы на станках с ЧПУ помимо цельных стандартных разверток весьма целесообразно применять регулируемые многозубые развертки, особенно при развертывании отверстий в чугунных деталях. Эти развертки позволяют регулировать размеры обрабатываемых отверстий непосредственно на рабочем месте, что ускоряет время наладки станка.Конструкции регулируемых твердосплавных разверток азработаны в диапазоне диаметров 10-40 мм с коническим хвостовиком. Корпус развертки имеет узкие сквозные прорези в стружечных канавках, а в центральной части корпуса выполнено точное коническое отверстие, в которое ввернут регулировочный винт с конической головкой. При ввинчивании винта корпус развертки деформируется, за счет чего осуществляется регулировка диаметра (его увеличение). Регулировка (подналадка) без переточки возможна в диапазоне не более 0,05- 0,1 мм. Развертки по диаметру шлифуют вместе с регулировочным винтом при разжиме корпуса на 0,02- 0,05 мм.

Новые развертки изготовляют по диаметру калибрующей части в размер ниже на 0,01-0,02 мм, чем нижнее отклонение допуска обрабатываемого отверстия соответствующего квалитета.

Процесс обработки однолезвийными развертками характеризуется самонаправлением развертки по обработанному отверстию. Это свойство разверток позволяет точно обрабатывать отверстия, у которых после сверления, зенкерования или растачивания имеется неравномерный или завышенный (до 1 мм на диаметр) припуск на обработку, а также увод оси.


45 Осн-ми видами расточного инструмента, используемыми на станках с ЧПУ при обработке отверстий в корпусных деталях средних размеров, являются:


• расточные резцы с цилиндрическим хвостовиком;

• стандартные державочные расточные резцы;

• однозубые расточные головки;

• двузубые расточные головки;

• расточные головки с микрорегулировкой;

• насадные головки для обработки фасок;

• специальные головки, патроны и др.;

• специальные державочные расточные резцы для подрезки торцов, снятия фасок и других работ.

Конструкция расточных твердосплавных резцов с цилиндрическим хвостовиком для обработки отверстий диаметром от 6 мм и выше стандартизована (ГОСТ 25987-83).


46 ^ Державочные расточные резцы со сменными ромбическими пластинами из композита 05 предназначены для чистовой и получистовой обработки отверстий в корпусных деталях из чугунов и цветных сплавов на основе меди, а также из закаленных сталей. Эти резцы по сравнению с твердосплавными резцами обеспечивают повышение в 1,5-3 раза производительности обработки, а также повышение точности. В резцах, разработанных во ВНИИинструменте (рис. 22.20), предусмотрено применение ромбических пластин из композита 05 (диаметр вписанной окружности 5,56 мм, толщина 3,18 мм) и из композита 10Д (диаметр вписанной окружности 3,97 мм, толщина 3,97 мм). Режущая пластина 3 из композита закреплена на державке прихватом 4, который имеет цилиндрическую направляющую часть 2, располо­женную в отверстии 1 державки. На этойнаправляющей части выполнено коническое отверстие 5, с которым взаимодействует коническая поверхность 6 крепежного винта 7, расположенного в резьбовом отверстии державки 8. При завинчивании винта 7 прихват 4 прижимает режущую пластину к державке.




Резцы описанной конструкции имеют сечение 10x10; 12x12; 20х20 мм и длину 50-80 мм. Резцы рекомендуются для установки в расточных оправках с углами в плане 45, 60 и 90°.


48 ^ Расточные однозубые головки. Головка состоит из корпуса, на передней части которого имеется угловой паз типа ласточкина хвоста (угол 50°). В пазу размещена державка 1, которая имеет возможность радиального перемещения. В базирующем гнезде державки закреплена сменная многогранная твердосплавная трехгранная или четырехгранная пластина 2 с задними углами. Пластины в зависимости от конструкции крепят прихватом и винтом или винтом через отверстие в пластине. Применяют плоские пластины при обработке заготовок из чугуна или пластины со стружколомающим порожком при обработке заготовок из стали.Геометрические параметры режущей пластины следующие: угол в плане φ = 90° в трехгранной пластине и φ = 75° в четырехгранной пластине, передний угол γ = 0°, задний угол α = 8 ... 10°.

Корпус головки снабжен микрометрическим винтом с лимбом. По винту перемещается ползушка, служащая упором для державки.

При вращении микрометрический винт, воздействуя через ползушку на штифт, перемещает державку в радиальном направлении, при этом обеспечивается точная настройка головки на требуемый размер обработки. После установки на требуемый размер державка жестко фиксируется в пазу за счет упругого деформирования корпуса при завинчивании винтов 3. Для создания возможности деформирования паза типа ласточкина хвоста корпус имеет продольную прорезь. Корпус и державка закалены до HRCэ 32-40. Головку на размер обработки настраивают на специальном приборе БВ2015. Точность настройки, доступная в производственных условиях, ±(0,01 ... 0,02) мм в зависимости от диаметра обрабатываемого отверстия и опыта оператора.

^ Двузубые расточные головки. Для более производительной обработки отверстий рационально применять расточные головки, имеющие два радиально расположенных режущих зуба. В этом случае подача может быть увеличена до 2 раз по сравнению с подачей при обработке однозубыми головками. Увеличение числа зубьев расточных головок свыше двух нерационально, так как значительно усложняет конструкцию инструмента, уменьшает диапазон регулирования по диаметру и не позволит работать на повышенных скоростях резания из-за динамической неустойчивости процесса растачивания. Конструкция состоит из корпуса 3, у которого на передней части выполнен угловой паз типа ласточкина хвоста (угол 30°). В пазу расположены две державки 1, имеющие возможность перемещаться в радиальном направлении под действием винтов 2, воздействующих через штифты, запрессованные в державке. Державка в требуемом положении закрепляется за счет упругого деформирования корпуса при завинчивании винтом 5.Державки оснащены сменными многогранными пластинами 4 из твердого сплава, которые расположены в базирующих гнездах и закреплены или прихватом, или винтом через центральное отверстие в зависимости от типа применяемых пластин. Конструкция пластин и их крепление у двузубых головок такое же, как и у однозубых головок. Корпус и державки у головок закалены до твердости HRC9 35-45.На головках используют стандартные пластины с задними углами трехгранной, ромбической или четырехгранной формы или пластины, изготовленные по ТУ 19-4206-95-83 Минцветмета..Расточные головки с микрометрической регулировкой. Головка состоит из корпуса 1 с хвостовиком (конусность 7 : 24 по ГОСТ 25827-83). В корпусе на переднем торце имеется наклонное (под углом 53°) точно выполненное отверстие, в котором расположена державка 2 с квадратным сквозным отверстием для резца 9. На державке имеется точная резьба, на которую навинчена лимб-гайка 3 со шпонкой. Державка от проворота снабжена шпонкой 6, которая скользит по шпоночному пазу, имеющемуся в отверстии. Пружина 4 и толкатель 5 осуществляют постоянный прижим лимб-гайки к плоскости корпуса. Резец предварительно устанавливают в пазу державки и закрепляют винтом 7, соединяющим жестко резец с державкой. Вылет резца регулируют посредством поворота лимба-гайки на некоторый угол, соответствующий определенному числу делений лимба. Цена одного деления лимба соответствует радиальному перемещению резца на 0,01 мм. Винт 8 служит для фиксирования державки и резца в заданном положении. Предварительная настройка на размер производится вне станка на приборе, а окончательная подналадка осуществляется по пробному проходу.они обеспечивают надежную точность регулирования резца при растачивании отверстий по 7-му квалитету. Конструкция головки отличается высокой жесткостью, ее успешно применяют при получистовом растачивании с припуском до 3-5 мм. Применение одних и тех же конструкций расточных инструментов для получистовой и чистовой обработки весьма эффективно.

49 Современные высокопроизводительные торцовые фрезы, которые рекомендуются для станков с ЧПУ, выполняют сборными со сменными многогранными твердосплавными пластинами трех- или четырехгранной формы точного исполнения.


Торцовая фреза с трехгранными пластинами выполнена с унифицированным корпусом и со сменными державками (кассетами). Державки могут быть нескольких типов: для чернового и чистового фрезерования, для обработки заготовок из стали, чугуна, алюминия и т. п. В державках закрепляют соответственно различные многогранные режущие пластины. Конструкция состоит из корпуса 1, в сквозных пазах которого размещены державки 5. Державки опираются в осевом направлении на точное кольцо 7, закрепленное винтами 8 и 9. Державки закрепляют клиновыми втулками 6 винтами 2. Режущие пластины 4 устанавливают в базирующие гнезда державок и закрепляют также клиновыми втулками 3 и винтами. С целью обеспечения минимального радиального и осевого биения режущих кромок базирующие гнезда в державках выполняют с высокой идентичностью. Для черновых фрез (исполнение 1) применяют трехгранные «негативные» пластины с задними углами на фасках. Державки у фрез для чистовой обработки (исполнение 2) отличаются наличием специальных регулировочных винтов 10, имеющих коническую головку, которая при завинчивании винта взаимодействует со скосом на торце державки и плоскостью кольца 7 обеспечивает точные перемещения державки с пластинами в осевом направлении. Такое регулировочное устройство позволяет регулировать торцовое биение зубьев до минимального.

Торцовая фреза с механическим креплением четырехгранных пластин с задними углами . Фреза состоит из корпуса ^ 4, в котором выполнены пазы. В пазах устанавливают базовые опоры 5 с гнездами под пластины 1. Базовые опоры после выверки в осевом направлении фиксируют клином 2. Режущую пластину, устанавливаемую в базовом гнезде опоры, закрепляют со стороны опорной плоскости клином 3.

Ф


резы данного типа заполняют с главным углом в плане φ = 75° диаметром 100 - 500 мм в двух исполнениях с числом зубьев z, равным 0,06D и 0,1D соответственно. Использование пластин с задним углом α = 11° позволяет обеспечить положительные передний угол γ = 2° и задний α = 9° (γр = 0°, γо = 7°).

^ Торцовые насадные фрезы со сменными пластинами из композита 01, 05 и 10 предназначены для обработки плоскостей корпусных деталей из сталей, цветных сплавов на медной основе и чугунов любой твердости. Фреза состоит из корпуса 5 и кассет с режущими пластинами 3 круглой или квадратной формы. Кассеты крепят в пазах корпуса винтами 6. Они состоят из державки 1, прихвата 4, крепежного винта 2, сухаря 8 и регулировочного винта 7 с шайбой 9. Конструкция фрезы предусматривает осевое регулирование кассет, что позволяет получать торцовое биение режущих кромок, равное 2-5 мкм. Осевое регулирование осуществляется винтом 7 при затянутых винтах 6 в два приема - предварительно и окончательно. Малое радиальное биение режущих кромок (0,04-0,1мм) обеспечивается точным выполнением корпуса фрезы и кассет, а также использованием прецизионных режущих пластин.

Эффективность применения данных фрез по сравнению с твердосплавными фрезами достигается за счет увеличения скорости резания сталей в 2-4 раза, чугунов в 10 раз и более и увеличения минутной подачи в 2 раза. Производительность обработки повышается в 1,5-3 раза. Имеет место существенное уменьшение параметров шероховатости поверхности.


50 ^ Концевые фрезы. В настоящее время промышленностью выпускается несколько конструкций фрез данного типа со сменными многогранными пластинами. Фреза состоит из корпуса 1 , в глухих пазах которого устанавливаются опорные 4 и режущие 3 пластины, закрепленные прихватами 2 с помощью винтов. Отверстие под винт в прихвате выполнено под углом к опорной поверхности, что обеспечивает при закреплении винта прижим пластины к базовым поверхностям гнезда корпуса.

Фрезы данного типа выпускают диаметром 20-50 мм в двухисполнениях: с коническим (конус Морзе) и цилиндрическим хвостовиками.

Фрезы комплектуют пластинами из специальных твердых сплавов МС137 и МС318, а также пластинами с износостойкими покрытиями. Хвостовая часть фрезы имеет конусность 7 : 24, что позволяет закреплять фрезу в шпинделе станка без использования переходных втулок и патронов и значительно повышает жесткость.

Использование стандартных пластин высокой степени точности позволяет при переустановке режущей кромки или замене пластин обеспечить радиальное и торцевое биение не более 0,08мм.


42 На станках этой группы обрабатывают преимущественно корпусные детали машин и механизмов широкой номенклатуры. Типы деталей определяются в значительной степени специализацией предприятий с отраслевой направленностью. Типовыми деталями являются станины, рамы, корпуса, коробки, крышки, плиты и т. п. Эти детали изготавливают в основном из черных металлов. В корпусных деталях обрабатывают преимущественно отверстия и плоскости.

Трудоемкость обработки корпусных деталей составляет в среднем: сверление 25%, зенкерование и растачивание 25%, фрезерование 30%, другие виды обработки 20% [36,96].

Наиболее характерными технологическими видами обработки (переходами) корпусных деталей являются:

фрезерование плоскостей черновое, глубина резания до 10 - 12 мм;

фрезерование плоскостей получистовое и чистовое;

сверление крепежных и основных отверстий;

зенкерование отверстий окончательное или под развертывание;

зенкерование под элементы крепежных деталей;

развертывание отверстий по 7-10-му квалитетам (после зенкерования или после растачивания);

растачивание основных отверстий черновое (припуск до 15 мм на диаметр);

растачивание получистовое основных отверстий (припуск до 3 - 5 мм на диаметр);

растачивание чистовое основных отверстий (припуск до 1 - 20 мм на диаметр);

обработка фасок и торцов;

нарезание резьбы в отверстиях;

фрезерование пазов и уступов.


51 Метчики Для нарезания резьбы М5-М30 в автоматическом цикле на станках с ЧПУ в зависимости от свойств материала обрабатываемой детали, требований к качеству резьбы и других условий можно применять как стандартные быстрорежущие одноканавочные одинарные (одноштучные) метчики по ГОСТ 1604-71 и ГОСТ 17931-72 и метчики быстрорежущие с винтовыми канавками по ГОСТ 17933-72, так и специальные метчики.

Метчики закрепляют в специальных плавающих патронах. Рекомендуется работать с подачей самозатягиванием. От перегрузки в конце резания патроны имеют предохранительное устройство. Специальные метчики рекомендуется применять при нарезании резьбы в деталях из легких сплавов и сталях с повышенной вязкостью. Такие метчики имеют обычно специальную подточку на заборной части, а часть зубьев на калибрующей части удалена в шахматном порядке, т. е. через зуб, что способствует нарезанию более качественной резьбы. Заборную часть подтачивают с левым наклоном к оси и с наклоном вперед с уменьшением толщины сердцевины. Срезание зубьев начинают со второго витка после первого полнопрофильного зуба через зуб. По профилю метчики затылуют по среднему и внутреннему диаметру на всей длине рабочей части на величину Кб, а по заборной части - на величину К. По наружному, внутреннему и среднему диаметрам обратная конусность равна 0,2-0,3мм на длине 100мм.


^

43 Требования к инструменту


Реализация высоких потенциальных возможностей станков с ЧПУ и достигаемая производительность в значительной мере зависят от правильно выбранного и надлежащим образом подготовленного вспомогательного и режущего инструмента, отвечающего особым требованиям, предъявляемым к условиям автоматической обработки на станках.

Режущий и вспомогательный инструмент, средства предварительной настройки инструмента вне станка, средства контроля инструмента на станке и системы инструментального обеспечения играют важную роль в достижении высокой экономической эффективности дорогостоящего оборудования.

Для выполнения этой роли необходимо применять инструмент, отличающийся следующими качествами:

- высокой надежностью при работе с интенсивными режимами резания;

- быстросменностью;

- высоким уровнем унификации элементов и агрегатов;

- переналаживаемостью;

- относительно низкой стоимостью.


45 По назначению система токарных резцов подразделяется на следующие подсистемы

• для наружного точения, растачивания, нарезания резьб, прорезания канавок и отрезания на станках легких и средних серий;

• для работ на тяжелых, крупных токарных и карусельных станках;

• для работ на ГПМ, многоцелевых станках со встроенными роботизированными комплексами автоматической смены инструмента;

• для специальных работ (резцы для плазменно-механической обработки, фасонные).

Резцы с опорной пластиной широко применяют при точении и растачивании; резцы без опорной пластины - при растачивании малых отверстий и точении на станках легких серий (сечение hxb державки резца 12x12...16x16 мм). Эксплуатация резцов показала, что при работе на универсальных и специальных станках в крупносерийном и массовом производстве хорошо зарекомендовали себя резцы с твердосплавными стружколомами.

Неперетачиваемые многогранные ромбические пластины с углами при вершине 80º применяются для универсальных проходных и подрезных резцов, а также для расточных резцов, трехгранные пластины с изломом сторон с углами при вершине 80° - для универсальных проходных и расточных резцов

Рис. 22.3. Крепление СМП с центральным цилиндрическимотверстием L-образным рычагом


Преимуществом таких пластин по сравнению с ромбическими является наличие не двух, а трех режущих кромок, недостатком — существенно меньшая длина режущей кромки и менее точное базирование относительно резца. На станках с ЧПУ применяются также универсальные резцы, обеспечивающие возможность обработки всех поверхностей заготовки минимальным количеством инструмента, а также сокращение вспомогательного времени, затрачиваемого на смену инструмента. Наиболее универсальным проходным и подрезным резцом, применяемым на токарных станках с ЧПУ, является резец с механическим креплением ромбических пластин с углом при вершине 80°. Пластина устанавливается на корпусе резца с главным углом в плане 95°, что позволяет эффективно обрабатывать как наружные цилиндрические и конические поверхности, так и торцевые поверхности с подачей к центру или от центра заготовки. На токарных станках с ЧПУ с контурной системой управления наиболее широко применяются универсальные резцы для контурного точения заготовок. Они имеют уменьшенный угол в плане (55—60°). В таких резцах наиболее широко используются трехгранные непе­ретачиваемые пластины с углом при вершине 60°, поскольку они имеют три режущие кромки, последо­вательно используемые при затуплении, или шесть режущих кромок, если пластины используются с двух сторон.

Контурные проходные резцы с главным углом в плане 93° применяются для обработки цилиндрических поверхностей, любых конических поверхностей с увеличивающимся диаметром и конических поверхностей с уменьшающимся диаметром и с углом образующей оси не более 25°, криволинейных поверхностей с теми же ограничениями угла касательной на спаде, а также для торцевых поверхностей с подачами от центра и к центру заготовки.

Помимо резцов с трехгранными пластинами, для контурного точения используются также проходные контурные резцы с параллелограммными пластинами с углом в плане 93°.

Проходные и подрезные резцы с четырехгранными пластинами и с главным углом в плане 45° используются для предварительной обработки деталей в патроне. Резцы с четырехгранными пластинами и с главным углом в плане 75° применяются для предварительной обработки заготовок в центрах, т. е. при больших массах заготовок и достаточном количестве инструментальных позиций для установки таких резцов. На станках с контурной системой ЧПУ такие резцы находят ограниченное применение.


22 элементы и части цилиндрического зенкера. По форме режущей части зенкер напоминает спиральное сверло, но в отличие от сверла он имеет три и четыре главные режущие кромки, расположенные на режущей части; кроме того, зенкер не имеет поперечной кромки.Цилиндрический зенкер имеет следующие части: режущую (заборную) часть, с режущими кромками, расположенными под углом = 45…60º; она выполняет основную работу резания; калибрующую(направляющую) часть, имеющую цилиндрические узкие ленточки и служащую для направления зенкера в отверстии в процессе резания; хвостовик, служащий для закрепления зенкера; шейку и лапку.



Передний γ и задний углы зенкера измеряются в главной секущей плоскости N-N, перпендикулярной к проекции режущей кромки на основную плоскость.В зависимости от механических свойств обрабатываемого материала и материала зенкера передний угол γ назначается от 0 до 5º. Задний угол выполняют в пределах от 8º до 10º. Угол наклона винтовой канавки принимают в пределах от 10º до 30º. Зенкер имеет обратный конус под углом = 1º…2º.


23 По конструкции и оформлению режущих кромок развёртка несколько отличается от зенкера. Отличие заключается в том, что развертка имеет большее число режущих кромок (от 6 до 12) и более пологую режущую (заборную) часть.Развертка состоит из режущей части, цилиндрической (калибрующей) части и обратного конуса; в длину рабочей части входит и направляющий конус 1, имеющий угол при вершине 90º, шейку и хвостовик

Режущая часть является главным элементом рабочей части зуба; она производит основную работу резания при помощи главных режущих кромок, наклонённых к оси под углом в плане и образующих угол заборного конуса 2. У ручных развёрток = 0,5…1,5º, а у машинных (в зависимости от обрабатываемого материала) от 5 до 15º. Для твёрдосплавных развёрток =30…45º. Цилиндрическая часть служит для калибрования отверстия и направления развёртки в отверстии.



Передний угол γ и задний развёртки измеряются в плоскости N-N , перпендикулярной к режущей кромке. В зависимости от обрабатываемого материала и назначения развёртки выбирают передний угол γ в пределах от 0 до 15º; задний угол от 6 до 12º. На калибрующей части углы развёртки измеряются в плоскости N1 - N1


25 Протяжки являются высокопроизводительным режущим инструментом, применяемым для обработки внутренних и наружных поверхностей деталей в условиях серийного и массового производства. Они обеспечивают получение точности до 7…9 квалитета и до 9 класса шероховатости обработанной поверхности [12, 13, 21, 29].

Высокая производительность протягивания объясняется тем, что в работе одновременно участвует несколько режущих зубьев, обеспечивающих большую суммарную длину режущих кромок.

По характеру обрабатываемых поверхностей протяжки разделяют на внутренние и наружные. Внутренние протяжки обрабатывают отверстия (круглые, прямобочные шлицевые, с треугольными шлицами, с эвольвентными шлицами, шпоночные пазы, гранные отверстия).

Наружные протяжки предназначены для обработки плоскостей и фасонных поверхностей.

По конструкции все протяжки разделяются на цельные, составные и сборные.

Конструктивные элементы и геометрия круглой протяжки


  1. Замковая часть служит для крепления. Форма этой части может быть разной по конструкции (рис. 18.1).

  2. Шейка .

  3. Передняя направляющая часть вместе с направляющим конусом. Конус облегчает установку (центрирование) детали на протяжке.

  4. Режущая часть . Режущие зубья могут быть черновые, переходные и чистовые.

  5. Калибрующая часть состоит из калибрующих зубьев одного диаметра, равного диаметру последнего зачищающего зуба. Калибрующие зубья не режут, а окончательно калибруют отверстие, придавая ему точные размеры. Возможно наличие задней замковой части для автоматического или полуавтоматического протягивания или задняя направляющая .




40 Долбяки предназначены для нарезания зубьев цилиндрических прямозубых и косозубых зубчатых колес внешнего и внутреннего зацепления Схема нарезания зубьев колес показана на рис. 5.1



Дисковый долбяк для прямозубых колес представляет собой (рис. 5.2) корригированное зубчатое колесо, снабженное передним и задним углами.



Для создания заднего угла на вершинах и боковых сторонах зубьев коррекция долбяка в сечениях, перпендикулярных его оси, сделана переменной.

Для увеличения точности нарезаемых колес и долговечности долбяка при переточках его исходное или расчетное сечение (а) располагается на некотором расстоянии от переднего торца. В расчетном сечении смещение исходного контура равно нулю, т.е. толщина зуба будет равна соответствующему размеру исходного контура инструментальной рейки.

Червячная модульная фреза предназначена для нарезания на специальных зубофрезерных станках цилиндрических зубчатых колес с прямыми и косыми зубьями, червячных и конических колес с криволинейными зубьями

При изготовлении цилиндрического колеса с прямыми и косыми зубьями применяют цилиндрические червячные фрезы, которые при своем вращении в поступательном движении вдоль оси нарезаемого колеса воспроизводят на нем эвольвентный профиль зубьев. Червячная фреза в процессе работы кинематически связана с нарезаемым колесом, представляет собой сцепленные колесо и червяк.

Червячная фреза принадлежит к группе фрез с затылованным зубом, т.е. у нее режущий зуб по задней поверхности очерчен по архимедовой спирали (рис. 6.1), обеспечивающей постоянство профиля режущих кромок после переточки.





11 Фасонные поверхности деталей машин могут быть получены различными методами

В массовом и крупносерийном производстве для обработки фасонных поверхностей наибольшее распространение получили фасонные резцы, так как они обеспечивают высокую производительность, точность размеров изделий и идентичность формы.

Фасонные резцы применяются как для обработки деталей на станках с прямолинейным движением детали или резца, так и для обработки тел вращения.


Фасонные резцы используют на токарных и револьверных станках, автоматах и полуавтоматах. Резцы проектируются для обработки конкретной детали.

Стержневые резцы можно устанавливать в резцедержателях универсальных станков. Недостатком их является уменьшение высоты рабочей части после переточки, компенсируемое подкладками. Стержневые резцы имеют малое число переточек


39 Дисковые фрезы пазовые, двух- и трёхсторонние используются при фрезеровании пазов и канавок (рис. 17.1,б). Для уменьшения трения по торцам на пазовых фрезах предусматривается вспомогательный угол в плане , порядка 30'. По мере стачивания зубьев в результате поднутрения толщина фрезы уменьшается.

Дисковые двух- и трёхсторонние фрезы имеют зубья, расположенные не только на цилиндрической поверхности, но и на одной или обоих торцах. Главные режущие кромки располагаются на цилиндре. Боковые режущие кромки, расположенные на торцах, принимают незначительное участие в резании и являются вспомогательными. Дисковые фрезы имеют прямые или наклонные зубья. У фрез с прямыми зубьями на торцевых кромках передние углы равны нулю, что ухудшает условия их работы. Чтобы получить у двухсторонних фрез на боковых кромках положительные передние углы, применяются фрезы с наклонными зубьями. С этой же целью трёхсторонние фрезы выполняются с разнонаправленными зубьями. Они работают всеми зубьями, расположенными на цилиндре. На торцах же половина зубьев, имеющих отрицательные передние углы, срезана.

Однако эти фрезы обладают высокой производительностью, несмотря на частично срезанные зубья.

Для прорезания узких пазов и шлицев на деталях, а также разрезания материалов применяются такие дисковые фрезы, которые называют пилами. У таких фрез поочерёдно то с одного, то с другого торца затачиваются фаски. Каждый зуб срезает стружку, ширина которой меньше ширины прорезаемого паза. Это позволяет более свободно размещаться стружке во впадине зуба и улучшает её отвод. При ширине среза, равной ширине паза, торцы стружки соприкасаются с боковыми сторонами прорезаемого паза, что затрудняет свободное завивание и размещение стружки во впадине зуба и может привести к заклиниванию зубьев и поломке фрезы.




2. 1.Резание : а. Материал режущей части и его свойства. Б. Геометрические параметры инструмента.

2. Образование необходимых поверхностей

2.а. По форме и размерам : 1.конструкция инструментов.

2. размеры профиля режущих кромок.

3. способы крепления и базирования.

4. возможности регулирования исполнительных размеров.

2.б. По качеству : 1. Конструкция инструментов.

2.Качество рабочих поверхностей лезвия.

3.режим обработки. 4. СОЖ

3. Экономическая эффективность

3а. Максимальная производительность: 1.материал режущей части 2. Конструкция инструментов. 3. Режим обработки. 3. Стойкость и работоспособность 4. Число одновременно работающих кромок.

3б.Минимальная себестоимость.:1 Материал режущей части 2. Технологичность изготовления 3.Технологичность восстановления режущих свойств. 4.Максимальная производительность и стойкость.



  1. Классификация резцов:

  1. По виду обработки: проходные для обработки наружных цилиндрических пов-ей. Отогнутые позволяют вести обработку торцовых поверхностей с поперечной подачей, подрезные предназначены для обработки торцовых поверхностей, перпендикулярных оси вращения детали, отрезные для отрезки заготовок….

  2. по характеру обработки: черновые чистовые для тонкого точения.

  3. По установке относительно детали: радиальные, тангенциальные.

  4. По направлению подачи правые, левые.

  5. По конструкции головки прямые, отогнутые, изогнутые, оттянутые.

  6. По сечению корпуса: прямоугольные квадратные круглые.

  7. По конструкции цельные сборные составные.

  8. По материалу рабочей части: из инструм стали из твердого сплава из керам. Матер. Из алмаза. Из сверхтвердых синтетич. Материалов.




  1. Р. из быстр. Стали.

Особенности расточных резцов. Применяют для обработки отверстий, они часто работают в тяжелых условиях при значительных вылетах. Отношение диаметра державки к диаметру растачиваемого отверстия 0,5-0,8. расточные резцы могут иметь два исполнения. В первом исполнении вершина лезвия располагается выше оси заготовки, и из-за деформирования корпуса его режущая кромка врезается в обрабатываемую поверхность, отчего увеличивается сила резания. Резцы имеют маленькую виброустойчивость.

Во втором исполнении вершина лезвия резца распологается в осевой плоскости обрабатываемого отверстия, и при деформировании корпуса режущая кромка отходит от обрабатываемой поверхности . В результате сила резания уменьшаетсяи виброустойчивость резца возрастает. Задняя поверхность расточных резцов выполняется так чтобы исключить пересечение ее с обрабатываемой поверхностью заготовки. Конструктивные особенности отрезных резцов . Отр. Резцы выполняются с оттянутой рабочей частью , т.к. ее ширина делается меньше ширины корпуса . Длина рабочей части делается больше радиуса отрезаемой заготовки. Отрезные резцы работают в тяжелых условиях. Вследствие небольшой ширины рабочей части ее прочность недостаточна , поэтому для увеличения ее сечения приходится назначать небольшие вспомогательные углы в плане фи1 и задние вспомогательные альфа1 углы за счет снижения стойкости(1-2 градуса)…

Твердосплавные резцы. – обеспечивают повышение эффективности использования современного металлообрабатывающего оборудования и производительности труда за счет увеличения скорости резания до 5 раз по сравнению с резцами из быстрорежущей стали. Высокие твердость и теплостойкость твердых сплавов позволяют обрабатывать резанием заготовки из труднообрабатываемых конструкционных материалов и закаленных сталей .Твердосплавные резцы могут быть цельными составными с приваренными или припаянными из твердого сплава и с механическим креплением режущих элементов , выполненых главным образом в виде многогранных пластин. Цельными делают малогабаритные резцы, главным образом расточные.



  1. Р. оснащенные многогранными твердосплавными пластинами с их механическим креплением к корпусу инструмента широко распространены вследствие их существенных преимуществ по сравнению с твердосплавными инструментами составной конструкции, у которых пластины соединены пайкой. Конструкции резцов оснащенных многогранными пластинами, отличаются большим разнообразием применяемых способов крепления . Эти способы крепления можно свести к нескольким схемам. Крепление прихватом применяют для пластин без отверстий, в том числе из керамических материалов . Пластину устанавливают в закрытый паз и базируют по опорной и боковым поверхностям. Возможно применение поворотного элемента (рычага , качающего штифта) или косой тяги, обеспечивающих прижим пластины к боковым поверхностям закрытого паза корпуса- предназначен для крепления пластин с отверстием обеспечивает высокую точность базирования, однако не гарантирует точность прилегания к опорной поверхности на корпусе. «+»Отсутсвие выступающих деталей крепления. 3ья схема предусматривает применение пластин с коническим отверстием для крепления винтами с конической головкой. Крепление пластины между штифтом и клином прихватом прижимает пластину к опорной поверхности. Закрытый паз для базирования пластины по ее боковым поверхностям отсутствует , поэтому при ее повороте и замене пластины вершина ее занимает произвольное положение.



15. 16. В качестве режущих элементов используют природные или синтетические алмазы и минералы на основе кубического нитрида бора (композиты) массой до 1-3 кар. В зависимости от длины режущей кромки L=5G-0,86G где G-масса режущего элемента. Алмазные резцы применяют для обработки заготовок из цветных металлов и сплавов, стеклопластиков, пластмасс и некоторых других материалов. Композиты (эльбор-р, гексанит-Р)применяют для обработки заготовок из закаленных сталей и чугунов . В связи с невысокой прочностью сверхтвердых материалов возможна лишь чистовая и получистовая обработка с небольшой глубиной резания и небольшой подачей . Эффективность работы резцов из сверхтвердых материалов в 5-6 раз выше эффективности работы твердосплавных резцов. Передние и задние углы у резцов следует назначать с учетом обеспечения необходимой прочности лезвия. Передний угол (5-10 гр.) назначают в зависимости от свойст материала заготовки, задний(8-12гр.)Широко распространены резцы с механическим креплением составных вставок оснащенных кристаллами алмаза или композита, и с механическим креплением многогранных пластин из композита. Многогранные пластины из поликристаллов композита делают трехгранными, квадратными ,6-гранными, ромбическими и круглыми с диаметром вписанной окружности 3,97-9,66 мм и задними углами 7-11 гр.


^ 21. Сверла для глубокого сверления. Под глубоким сверлением понимается сверление отверстий на глубину превышающую диаметр сверла в 5-10 раз и более. Такие сверла применяют для сплошного (Дменьше или равен 80 мм) и кольцевого (Д более 80 мм) сверления. К глубокому сверлению требования: прямолинейность оси отверстия , концентричность отверстия по отношению к наружней поверхности детали , цилиндричность отверстия , точность обработки, получение необходимой шероховатости … Отверстия длинной до 5-7 диаметров обычно обрабатывают на токарных , револьверных станках, отв. Большей длинны на спец. Станках для глуб. Сверл. До 5-7 применяют удлиненные спиральные сверла обычной конструкции. Для лучшего стружкоотвода применяют спиральные сверла с отверстиями для подвода СОЖ . Стойкость в 8 раз выше у таких сверл.


^ 20. Шнековые сверла. Изготавливают диаметром от 3 до 30 мм , их прим. Для сверл отв. Длинной до 30 Диаметров в стальных заготовках и до 40 в чугунных. Эти сверла изготавл. Из быстрореж.стали. Угол наклона винтов конавок w=60 гр. – для лучшего отвода стружки. Стружечные канавки у шнековых сверл имеют в осевом сечении прямолинейный треугольный профиль с закруглением во впадине. При обр. заготовок из чугуна угол при вершине 120гр=2фи задний угол выбирают в пределах от 12-15 гр. Для уменьшения трения на калибр. Части сверло имеет утонение 0,03-0,10 мм по направлению к хвостовику на длине 100 мм . Для уменьш. Трения ленточка на калибр. Части 0,5-0,8 ширины ленточки спирального сверла. Для придания жесткости диаметр сердцевины принимают равным 0,3-0,35 диаметра сверла и затем производят подточку перемычки до 0,1-0,15 диаметра сверла. У сверл для обраб. Дет. Из чугуна передний угол выбирают равным 12-18 гр, из стали 12-15 гр.


27. Фрезы представляют собой тела вращения с формой производящей поверхности , зависящей от формы обрабатываемой поверхности и расположения оси фрезы относительно детали. При работе производящая поверхность фрезы с образованными на ней зубьями касается обрабатываемой поверхности.


^ 29. Отлич. многообразием типов .К ним относятся цилиндр. , торцовые, дисковые, шпоночные и т.д. Все они имеют много общего в методике расчета , назначении и оформлении конструктивных элементов.. К общим констр. Элем. Относ. Диаметр фр. Посадочные размеры , число зубьев и их форма. Геометр. Парам. Острозат. Цельной фр. Задний угол синус альфа=0,13 /а максимум в степени 0,3 , где а –максим. Толщина среза. Передний угол гамма выбир в зависимости от обрабатываемого материала. Число зубьев выбирается из условия равномерности фрезерования с учетом эффективной мощности оборудования…..


34. Наружнюю и внутреннюю резьбу на дет получ. Следующими основными способами: вырезанием профиля режущим инструментом. Выдавливание профиля резьбы выдавливающим инструм. Накатывание профиля накатным инструментом. Обработку резьбы резанием осуществ. Резьбовыми резцами , гребенками метчиками , резьбовыми плашками, резьбонарезными головками , резьбовыми фрезами шлиф. Кругами. Процесс резания характеризуется вырезанием слоев металла по профилю впадины. Процесс выдавливания характеризуется наличием больших сил трения, т.к. инструм. И деталь работают по принципу пары скольжения без зазора. На этом принципе работают без стружечные метчики для внутренних резьб и выдавливающие сборные плашки для наружных резьб . Накатывание профиля резьбы осуществляют при силовом качении инструмента по поверхности заготовки. Накатывание отлич. От выдавливания тем, что инструмент и деталь образуют пару качения, а не пару скольжения, что значительно уменьшает силы трения . К инструм. Для накатывания относятся резьбонакатные плоские и сегментные плашки, резьбонакатные ролики , резьбонакатные головки аксиального , тангенциального и радиального типа. При выдавливании и накатывании профиль резьбы образуется за счет пластического деформирования металла.


Скачать файл (4166.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации