Резание металлов

Способ настройки станков с помощью установов и эталонов нашел на производстве широкое применение. Время, затрачиваемое на настройку этим способом, меньше времени настройки по данным о размерах пробной обработки. В этом заключается преимущество рассматриваемого способа...

Деталь, зажатая консольно в кулачковом патроне, после обточки будет конической, если вертикальная плоскость, проходящая через ось шпинделя токарного станка, непараллельна направлению продольной подачи. Деталь примет форму гиперболоида, если горизонтальная плоскость, проходящая через ось шпинделя токарного станка, непараллельна направляющим станины. В том случае, когда поперечные направляющие неперпендикулярны продольным направляющим станины, поверхность торца детали после проточки будет не плоскостью, а конической поверхностью. При непрямолинейности направляющих обточенная в центрах деталь будет иметь форму, отклоняющуюся от цилиндрической...

В процессе работы станка его детали перемещаются друг относительно друга, при этом возникает сила трения. Ее работа превращается в теплоту. Поэтому температура деталей станков в процессе работы постепенно возрастает. Если до начала работы станка температура его деталей равна температуре цеха (16—20°), то в дальнейшем она может повыситься до 60° и даже больше. При повышении температуры детали станка (корпуса бабок, шпиндели и другие) расширяются. Изменяется положение оси шпинделя и обрабатываемой детали (фиг. 10) относительно образующей режущей кромки инструмента, чем вносится погрешность в размер диаметра обтачиваемой детали: первоначально установленный диаметр D₁ уменьшится и примет новое значение D₂...

Из публикации Погрешности, обусловленные упругими деформациями системы Станок—Деталь—Инструмент известно, что при сравнительно небольшом износе режущего инструмента возрастают радиальная составляющая P_y, а также отжатие у и возникает погрешность в обработке. Однако существует и другая причина возникновения погрешности при обработке, также связанная с износом инструмента и с изменением вследствие этого относительного положения образующей режущей кромки инструмента. Такую погрешность называют погрешностью размерного износа инструмента. В процессе износа на задней грани режущего инструмента образуется фаска износа h (фиг. 6), а на передней грани — лунка. Обычно допустимый износ ограничивают шириной этой фаски. Например, для твердосплавных режущих инструментов при черновой обработке допустима фаска шириной h = 1,5÷2 мм, а при чистовой h = 0,3÷0,5 мм...

В процессе резания металлов действует сила резания. Со стороны режущего инструмента она приложена к сечению среза, а следовательно, к детали и затем к станку. Со стороны сечения среза она приложена к резцу, суппорту и следовательно, также к станку. Таким образом, при резании образуется замкнутая упругая система станок — деталь — инструмент, находящаяся под воздействием силы резания. В связи с этим все элементы системы упруго деформируются, что является одной из причин появления погрешностей обработки. Это можно показать на следующих примерах...

Методика расчета режимов резания дана для станков с одной многошпиндельной головкой. Она может быть применена и при одноинструментальной обработке с очевидными сокращениями времени обработки из-за отсутствия необходимости снижать режимы резания для нелимитирующих инструментов.

Фрезерование — это лезвийная обработка с главным вращательным движением резания, сообщаемым инструменту и имеющим постоянный радиус траектории, а также хотя бы одно движение подачи, направленное перпендикулярно оси главного движения. Фрезерование является производительным и универсальным технологическим способом механической обработки заготовок резанием. В машиностроении фрезерованием обрабатывают плоскости, уступы, канавки прямоугольного и профильного сечения, пазы, фасонные поверхности и т.д. Фрезерование также используют для разрезания катаных прутков, резьбо- и зубофрезерования.

Последовательность расчета режимов резания при обработке заготовок различными фрезами изложена в справочнике Режимы резания металлов: Справочник / Ю.В. Барановский, Л.А. Брахман, А.И. Гдалевич и др. — М.: НИИТАвтопром, 1995. — 456 с. (разд. 2, карта Ф-1). Для примера рассмотрим методику расчета режимов резания на одношпиндельных фрезерных станках с прямолинейной подачей. 1. Расчет длины рабочего хода L_р.х., мм (при обработке нескольких деталей их комплект рассматривается как одна деталь), с учетом длин L, рассчитанных для отдельных инструментов, и последовательности их работы производится по формуле...

Обработка резанием, осуществляемая множеством абразивных зерен, называется абразивной обработкой. Для ее осуществления используют абразивный режущий инструмент, на рабочей поверхности которого расположено неопределенное число лезвий в виде частиц абразивного материала высокой твердости (абразивных зерен). (Сравните с режущим инструментом, имеющим заданное число лезвий.)

Форма абразивных зерен характеризуется соотношением их длины, высоты и ширины. Абразивные зерна, у которых все три измерения близки, называют изометрическими. Абразивные зерна имеют закругленные вершины, радиус скругления которых 3...30 мкм. С уменьшением размеров зерен радиус скругления также уменьшается. Углы при вершине колеблются в пределах 106...110°.

Абразивные материалы — это минералы естественного или искусственного происхождения, зерна которых обладают повышенной твердостью, либо специальными свойствами, необходимыми для отделки поверхностей. К природным абразивным материалам относятся алмазы, корунд, наждак, гранат, кварц. Алмаз А — минерал с кубической структурой решетки — обладает наибольшей твердостью, которая неодинакова в различных направлениях, наибольшим модулем упругости, минимальным коэффициентом теплового расширения. Алмазные круги используют для обработки твердосплавного инструмента и других твердых материалов.

При срезании стружек на абразивные зерна шлифовального круга действуют силы сопротивления металла заготовки разрушению. Силой резания Р называют равнодействующую всех действующих на инструмент сил в процессе шлифования.

Для восстановления режущей способности и геометрии лезвийного инструмента используют заточку, а для восстановления режущей способности и создания правильной геометрической формы шлифовального круга применяют правку, в процессе которой удаляется верхний «засаленный» слой, создаются новые острые грани на зернах. В зависимости от требований к точности и шероховатости обрабатываемой поверхности применяют алмазную и безалмазную правку.

Абразивные инструменты состоят из абразивных зерен, соединенных связкой. Свойства абразивных инструментов, помимо абразивного материала и его зернистости, зависят от связки, твердости и структуры. Связка. Для изготовления абразивных инструментов применяют две группы связок: неорганические (керамическая, магнезиальная и силикатная) и органические (бакелитовая, глифталевая и вулканитовая).

Шлифованию подвергают детали в термообработанном и нетермообработанном состоянии. Операции окончательного шлифования должны обеспечивать требуемые параметры шероховатости обработанной поверхности, заданные точность, структуру и качество поверхностного слоя.

Под действием сил, возникающих при шлифовании, происходит срезание и деформация стружек, а также преодоление трения абразивных зерен по обрабатываемой поверхности. Около 80 % внешней работы, затрачиваемой на шлифование, обычно переходит в теплоту. Часть образующейся теплоты уносится со стружкой, еще какая-то часть остается в обрабатываемой заготовке, а оставшаяся часть теплоты уходит в абразивный инструмент или излучается в окружающую среду.

Токарные резцы — это наиболее распространенный инструмент, предназначенный для черновой, получистовой, чистовой и тонкой (алмазной) обработки плоскостей наружных и внутренних цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, в том числе резьбовых.

Качество и эффективность изготовления деталей машин зависят от рационального проведения процессов обработки заготовок резанием, которое достигается в следующих случаях...

На поверхностях деталей после их механической обработки всегда остаются неровности. Совокупность неровностей, образующихся при обработке, называют шероховатостью поверхности. Величина шероховатости оказывает непосредственное влияние на качество неподвижных и подвижных соединений. Детали с большой шероховатостью поверхности в неподвижных соединениях не обеспечивают требуемой точности и надежности сборки, а в подвижных соединениях — быстро изнашиваются и не обеспечивают первоначальных зазоров.

Зная силы, действующие в процессе резания, можно рассчитать и выбрать режущий инструмент и приспособления, определить мощность, затрачиваемую на резание, а также осуществлять рациональную эксплуатацию станка, инструмента и приспособлений.