книги / Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту
..pdfIА лм аз технический, массой 0,5-0.бкар .
2.НриСталлы алмаза должны удовлетворять требованиям нормативно-
т ехнической документ ации. Н а реж ущ ей част и алм аза не должно быть т рещ ин, скопав, вы краш иваний, видимых п р и 8 5 -кр ат но м увеличении.
в.Корпус алм азной вст авки должен быть изгот овлен и з спл ава, состоящ его и з 60°/о м ед и и Z 0 °/o олова ил и и з других сплавов, обеспечиваю щ их надеж ное крепление алм аза и имею щ их
твердость H R 8 7 0 -7 6 .
У. М ат ериал держ авки, накл ад ки , ш т иф т а и винт а -с т а л ь 4 5 ПО |
|
ГОСТ 7050-70- * * или ст аль чохпо ГОСТ 4 5 4 3 -7 1 * |
|
6.Резец должен удовлетворять технический требованиям по |
|
ГОСТ73Z97-86б. |
/ т |
АНеуказанны й предельные от клонения разм еров |
^ -^ (Г О С Т 2 5 3 4 7 -8 2 ). m * |
7. М аркироват ь .* * ал м аз " и исходную м ассу алмаза в карат ах, порядковый
номер резц а, т оварны й з н а к 'завода-изгот овит еля (ал м аз 0,6 м 'ооувч
ZQXZQ-Q).
П- ^тт |
' |
|
|
|
|
|
г |
|
|
|
|
|
|
г |
|
пода. Ката |
|
ЪшшфО |
ЧТПШТл |
|
\узй,Щ |
|
Резец токарный |
||||
лазШГ всщромЖ |
Шш |
К |
5№ |
7^7 |
||
Рров. |
7ШЩЖ7Г |
ЩН проходнойсМеханическим |
||||
сконто. |
|
|
креплением-алмаза |
/7ист1 | Настов/ |
||
нттр. |
|
|
|
|||
|
|
|
|
МБИТ |
|
|
Утв. |
|
|
|
|
ер. 5504-л |
|
креплением алмаза:
Задача 25. Выбрать алмазный токарный резец с на паянным алмазом, назначить режим резания и опреде лить основное время при алмазной обработке заданной заготовки (табл. 39). Диаметр обрабатываемой поверх ности D. Длина обрабатываемой поверхности /. Припуск на обработку (на сторону) h. Параметр шероховатости обработанной поверхности Ra — 0,25 мкм.
Пример 25. Сконструировать алмазный токарный про ходной резец с механическим креплением алмаза. Мате риал заготовки — алюминиевый сплав АК4. Параметр шероховатости обработанной поверхности Ra = 0,25 мкм. Резец предназначен для работы на токарном станке 1Э616.
Р е ш е н и е . 1. Выбираем тип алмазного резца. По ГОСТ 13297—86Е принимаем резец с углами {J = 90°, р! = 86°, сечением корпуса (стержня) h X b = 20 х20 мм
идлиной L = 120 мм.
2.Геометрические параметры для заданного мате
риала заготовки выбираем по табл. 37; форма заточки —
плоская |
отрицательная (форма II); передний угол у = |
||||
= |
—5°; |
задний угол а = 8°; главный угол |
в плане <р = |
||
= |
45°; |
вспомогательный |
угол |
в плане |
= 5°; радиуо |
вершины гв = 0,6 мм; |
угол |
наклона главной режущей |
|||
кромки |
X = 5°. |
|
|
|
3. Материал деталей резца: корпуса (стержень) — сталь 45 твердостью 37—41,5 HRC3; накладки — сталь 45 твердостью 37—41,5 HRC8; винта и штифта— сталь 45; вставки — порошковая смесь: 80 % Си, 15 % Sn, 5 % РЬ (вставки с алмазом должны спекаться при температуре 650 °С).
4. Технические требования к резцу принимаем по ГОСТ 13297—86Е: а) неуказанные предельные от клонения размеров деталей резца должны быть для отвер
стий Н14, валов h i4 и остальных фасок, радиусов ±
б) допуски на углы а, |
<р и |
на державке резца должны |
быть не более +2°; |
в) предельные отклонения углов |
заточки режущей части алмаза должны соответствовать:
± Г — для задних |
углов |
а |
и а х; |
—2 ° — для переднего |
угла у; ±2° — для |
углов |
в |
плане |
<р и Фх; г) отклонение |
от параллельности лыски корпуса по отношению к режу щей кромке резца не более ±1°; д) необходимо указать, что алмаз должен быть ориентирован в требуемом кристаллографическом направлении; е) маркировка
№ |
|
Резец |
Материал |
мм |
S., |
|
вари |
|
заготовки |
мм/об |
|||
анта |
|
|
|
|
|
|
1 |
Проходной с напаянным алма- |
Медь |
0,20 |
0,06 |
||
2 |
зом |
|
|
Бронза |
0,10 |
0,04 |
3 |
Расточный с напаянным алма- |
Латунь |
0,05 |
0,02 |
||
4 |
зом |
|
|
Титановый |
0,03 |
|
|
|
|
|
сплав |
|
|
5 |
|
|
|
Латунь |
0,06 |
0,03 |
6 |
Проходной |
с |
механическим |
Титановый |
0,05 |
|
|
креплением алмаза |
сплав |
|
0,04 |
||
7 |
|
|
|
Специальные |
0,15 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
пластмассы |
|
|
8 |
Расточный |
с |
механическим |
Пластмасса |
0,30 |
0,05 |
9 |
Алюминиевый |
0,15 |
0,03 |
|||
10 |
креплением алмаза |
сплав |
0,10 |
0,05 |
||
|
|
|
Медь |
должна содержать обозначение, форму заточки и то варный знак.
5. Выполняем рабочий чертеж резца (рис. 29). Учи тывая учебный характер выполняемой работы, допускаем расположение на одном формате сборочного чертежа
иосновных деталей корпуса, накладки и вставки. Задача 26. Сконструировать сборный алмазный токар
ный резец для обработки заданного материала. Глубина резания t (мм), подача на оборот S0 (мм/об). Проходной резец используют на токарно-винторезном станке 1Е61М, ач расточной — на алмазно-расточном 2А710 (табл. 40). Конструкцию резца выбрать по стандартам, указанным выше, или другим справочным таблицам.
§ 10. ИНСТРУМЕНТ ИЗ ЭЛЬБОРА-Р (КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА)
Для обтачивания и растачивания закаленных заготовок, имеющих достаточно большую твердость (HRQ, > 46), точность размеров которых должна соот ветствовать квалитетам 5—7, а параметр шероховатости Ra должен быть соответственно 1,25—0,16 мкм, целесо образно применять резцы из эльбора-Р,
Полный период стойкости резцов из эльбора-Р по сравнению с периодом стойкости резцов из твердого сплава Т30К4 и керамического материала ЦМ-332 в не сколько раз выше, что позволяет широко применять их на расточных, координатно-расточных и токарных стан ках с программным управлением.
Заготовки из эльбора-Р выпускают цилиндрическими диаметром 3,8 мм и высотой 5 мм. При создании различ ных конструкций лезвийного инструмента из эльбора-Р необходимо прежде всего обеспечить надежное крепление заготовки из эльбора-Р в инструменте. Применять в дан ном случае обычную пайку нельзя, так как эльбор-Р не спаивается металлами. Болты или цанги не обеспечи-, вают надежного зажима заготовок в державке или кор пусе. Кроме того, при механическом зажиме на заготовке из эльбора могут возникнуть трещины и сколы.
Наиболее надежным способом крепления заготовок из эльбора-Р является заливка их расплавленным метал лом. Поверхность гнезда вставки очищают от смазочного материала, окислов и других загрязнений бензином или растворителями и в гнездо засыпают порошок, состо ящий из припоя с флюсом (медь, латунь, с добавкой смеси обезвоженной буры). Затем в отверстие гнезда устанав ливают заготовку из эльбора-Р и зажимают ее, а вставку помещают в зону нагрева индуктора установки токов высокой частоты (ТВЧ). В результате заготовка из эль бора-Р надежно закрепляется во вставке.
Наибольшее применение находят сборные прямые и отогнутые проходные и расточные резцы с вставками из эльбора-Р. Сборные резцы состоят из корпуса стандарт ных габаритных размеров, в гнездо которого устанавли вают переходную вставку с заготовкой из эльбора-Р (табл. 41) и закрепляют ее прижимной планкой с болтом или винтом.
Габаритные размеры корпусов резцов и технические требования к ним можно выбирать по ГОСТ 13297—86Е. Габаритные и конструктивные размеры резцов из эль бора-Р также можно выбирать по руководящим техни ческим материалам (РТМ).
В резцах с сечением корпуса более 25x32 мм, особенно при работе на станках с ЧПУ и другом автоматизиро ванном оборудовании, применяют переходные вставки С регулировочным винтом (рис. 30). Прижимной винт может быть установлен как сверху, так и со стороны
41. Габаритные размеры, мм, переходных вставок для заготовок из эльбора-Р для токарных резцов
с (р = 45° и <pj = 15е
d |
|
1 |
ti |
I |
|
/ |
н |
|
|
|
|
II |
|
|
|
6 |
|
12 |
4,5 |
|
10 |
20 |
8,5 |
8 |
|
20 |
6,0 |
1 |
12 |
15 |
10,5 |
П р и м е ч а н и я : |
1. I — длина |
вставки — конструктив |
|||||
ная. |
|
|
|
вставок с |
лысками. |
|
|
2. Н — высота (ширина) |
|
||||||
3. |
Вставку диаметром 12 мм выполняют с резьбовым отвер |
||||||
стием для |
регулировочного винта. |
|
ф = Ф2 = |
45 ... 50°. |
|||
4. |
Для |
подрезных |
отогнутых резцов |
||||
5. |
Угол а выбирают по табл. 42 в зависимости от материала |
заготовки и типа резца.
Рис. 30. Переходные вставки с регулировочным винтом в токарных резцах:
а |
винт сверху; б |
вннт со стороны опорной поверхности |
опорной поверхности резца; в прижимной планке в этом случае нарезают резьбовое отверстие. Прямые проходные резцы изготовляют с главными углами в плане 30, 45 и 60° и'вспомогательными углами 10, 15, 30 и 45°.
Для обработки заготовок из закаленных сталей с 51,5— 67.5 HRC3, а также высокопрочных и легированных Чугу нов корпуса резцов выполняют с установочным передним углом под вставку у = —10°. Главные и вспомогательные задние углы получают путем установки (а = а х = 6 ...
8°). Угол наклона главной режущей кромки X = —20°. Геометрические элементы лезвия резцов для различных условий работы приведены в табл. 42. Переходные сталь ные вставки к сборным резцам выполняют цилиндриче ской формы с лыской с верхней или боковой стороны (см. табл. 41). В расточных резцах вставки устанавли вают в зависимости от условий обработки под углом 30, 45 и 90° к оси резца.
Резцы затачивают кругами из синтетических алмазов АС280/63Б1100 % на универсально-заточных станках ЗА64М, закрепляя их в трехповоротных тисках. Доводку производят на этих же станках мелкозернистыми алмаз ными кругами АСМЗ/2Б1100 % или алмазными пастами на притирочных станках. При образовании передней поверхности лезвия с заготовки из эльбора-Р удаляют припой на глубину не более чем на 1,5—2 мм. У передней и задних поверхностей лезвия резца параметр шерохова тости должен быть Ra 0,16 мкм. Материалом для корпусов резцов служит сталь 40Х твердостью 41,5— 46.5 HRCa. Вставки и прихваты изготовляют из стали 9ХС с 57,5—61 HRC„, а прижимные регулировочные болты и винты — из стали 45.
Режимы резания при обработке заготовок из закален ных сталей твердостью 51,5—67 HRCa резцами из эль бора-Р можно рекомендовать следующие:
тонкое точение и растачивание: v = 80 ... 100 м/мин (« 1 ,3 —1,6 м/с); 5 0 = 0,02 ...0,04 мм/об; t = 0,05 ... 0,2 мм;
получистовое точение и |
растачивание: |
v = |
60 ... |
||
160 м/мин |
(« 1 |
,0 —2,6 м/с); |
5 0 = 0,04 ... 0,1 |
мм/об; |
t = |
— 0,2—0,6 |
мм. |
|
|
|
|
Вставки с заготовками из эльбора-Р также применяют для изготовления резьбовых резцов, двузубых зенкеров, торцовых фрез с механическим креплением ножей.
Пример 26. Сконструировать сборный расточной резец для сквозного отверстия с переходной вставкой, оснащен-
Материал заготовки |
Резец |
|
|
Ф |
Ф1 |
V |
а |
|
% |
г, ым |
|||||
|
|
|
|
о |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Закаленная |
сталь |
с |
Прямой, |
проходной |
и |
30—60 |
10—30 |
*—5 ... t—15 |
6—8 |
6— 8 |
0 ... —40 |
0,6—2 |
|||
56—67 НИСэ, |
легиро |
расточный |
для |
сквоз |
|
|
|
|
|
|
|
||||
ванный чугун |
|
|
|
ных отверстий |
|
|
90—100 |
0—30 |
0 ... —5 |
8—10 |
8 -10 |
0 ... —40 |
0,6—2 |
||
|
|
|
|
Подрезной, |
упорный |
||||||||||
|
|
|
|
отогнутый, |
расточный |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
для глухих отверстий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Закаленная |
сталь |
с |
Прямой |
проходной |
и |
40—60 |
5—45 |
0 ... —5 |
6—8 |
6—8 |
0 ... —20 |
0,6—2 |
|||
21,5—56 HRCg, |
серый |
расточный |
для |
сквоз |
|
|
|
|
|
|
|
||||
чугун |
|
|
|
ных отверстий |
|
|
90—100 |
0—5 |
0 ... —5 |
6—8 |
6—8 |
0 ... —20 |
0,5—2,5 |
||
|
|
|
|
Подрезной, |
упорный |
||||||||||
|
|
|
|
отогнутый, |
расточный |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
для глухих |
отверстий |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Инструментальная |
кон |
Прямой |
проходной |
и |
45—90 |
10—45 |
0—15 |
8—10 |
8—10 |
0 |
0,6—3 |
||||
сталь с 37 HRCg, |
расточный |
для |
сквоз |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
струкционная |
|
сталь, |
ных отверстий |
|
|
90—100 |
0—10 |
0—10 |
6—10 |
6—10 |
0 |
0,6—3 |
|||
чугун, цветные |
метал |
Подрезной, |
упорный |
||||||||||||
лы |
|
|
|
отогнутый, |
расточный |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
для глухих |
отверстий |
|
|
|
|
|
|
|
по
Рис» 31. Расточной сборный резец с механическим креплением вставки q эльбором-Р:
а «-* резец в сборе; б |
расточная оправка; в *=. винт; з |
вставка о зльбором |
|
|
*) |
l Заготовка из эльвора - Р имеет диамет р |
3 ,8 мм. Высоту 5мм. |
|
Z М ат ериал раст очной оправки -ст ал ь Ш |
по ГОСТ № 3 - 7 /* |
|
вст авки и ви н т а-ст ал ь 9ХС по ГО С Т5 9 |
5 0 |
-7 3 * Твердость оправки |
ивинт а Ь 2 ...+ 7 H R C 3
3.М ат ериал для запивки загот овки из зльвора-Р Во вст авке-медь
красная МОО или МО ПО ГО С Т8 5 9 - 8 8 .
9. Зат очка р еж у щ е й част и производит ся алмазны ми кругами
AGг 8 0 /6 3 6 г ю о °/0, доводка-алмазны ми кругам и ACM 3 /z BZJ0Q%
ил и паст ам и А П Z 8 /Z 3 - АП 2 0 /7¥.
5.М аркироват ь: м ат ериал, разм ер резц а и растачиваемого от верст ия, т оварны й з н а к завода-изготодитепя (ЭПЪдор-Р-2 5 *2 5 -1 -5 0 -d -3 Q - Q).
|
|
|
к у р с о в а я р а б о т а |
|||
т вот |
№ вокам. |
подл. Лата |
Р езец, сворный |
/tumef,тмасса ПасштЛ |
||
лат о. |
ПетродА-6. |
07.ft.9Z |
|
|
||
расточный смеханическим |
К |
750г 7 2 |
||||
Кров. |
Ивановб.А. |
f5.tf.9Z |
||||
1контр- |
|
|
креплением Вставки с |
|
Лист 7 1 Пacm odi |
|
|
|
зльвором -Р |
|
|||
|
|
|
|
|||
К.контр- |
|
|
|
|
-М С И Т |
|
Утв. |
|
|
|
|
гр. 35О Ы |
5 Нефедов Н. А. и др.
ной эльбором-Р, для растачивания отверстия |
d — 30 мм |
на длину / = 50 мм в заготовке из закаленной |
стали У12А |
с 63—65 HRC8. Обработку производят на токарно-винто резном станке 16К20; t — 0,5 мм; S0 = 0,1 мм/об; v =
=80 м/мин («1,3 м/с).
Ре ш е н и е . 1. Конструктивные и габаритные раз
меры вставки для расточного резца для сквозного отвер стия выбираем по ГОСТ 13297—86Е. Размеры расточной оправки принимаем: общая длина L = 170 мм; длина рабочей части I = 60 мм; сечение державки корпуса расточной оправки 25x25 мм, диаметр рабочей части -расточной оправки d — 25 мм; расстояние от оси расточной
оправки до вершины резца т |
15 мм. |
2. Геометрические элементы лезвия резЦа для обра |
|
ботки заготовок из закаленной |
стали с 63 65 HRC3 |
выбираем |
по табл. 42: главный угол в плане ф =45°; |
||||||||
вспомогательный |
угол |
в |
плане |
ф] |
= |
10°; |
передний |
угол |
|
у = —5°; |
задние |
углы |
а |
= a t |
= |
8°; |
угол |
наклона |
глав |
ной режущей кромки А = —20°; радиус вершины резца гъ = 1 мм.
3. Размеры вставки принимаем: d — 8Л8; 1 — 30 мм; размеры заготовки из эльбора-Р: d = 3,8 мм; 1 = 5 мм.
4.Технические требования на резец выбираем по ГОСТ 13297—86Е.
5.Выполняем рабочий чертеж резца (рис. 31). Учи тывая учебный характер выполняемой работы, допускаем расположение на одном формате сборочного чертежа и чертежей основных деталей — корпуса расточной оправки, вставки и винта (см. гл. 1, § 3).
Задача 27. Сконструировать сборный режущий ин струмент, оснащенный эльбором-Р, для обработки за готовки из закаленной стали (табл. 43).
Конструкцию и геометрические элементы выбрать по справочным данным.
43.Данные к задаче 27
№
в грп * амта
1
Инструмент |
Материал |
|
заготовки |
||
|
Резец цельный расточный для сквозных Сталь Р18, отверстий / = 35 мм, d = 50 мм, с режу 63—66 HRCg щим элементом из эльбора-Р. Габаритные
размеры резца — по ГОСТ 13297—86Е (для алмазных резцов)