3631

ваемых кромках, вредные примеси в защитном газе, влажный или отсыревший флюс и обмазка электродов, большая скорость сварки, повышенное содержание углерода в основном металле.

Макроскопические дефекты выявляются внешним осмотром невооруженным глазом или при увеличении в 10 раз с помощью лупы.

Наиболее распространённые дефекты сварных соединений и причины их появления приведены в табл. 8.1.

Таблица 8.1

Дефекты сварных соединений

61

62

8.4.Порядок выполнения работы

1.Изучить макроструктуры сварного шва на темплете из малоуглеродистой или низколегированной стали. Измерить штангенциркулем размеры шва и околошовной зоны. Результаты измерений записать в протокол осмотра.

2.Изучить дефекты, выявленные на макрошлифе, визуально или с помощью лупы (с увеличением не более 10 крат). Зарисовать схему шва с дефектами (см. табл. 8.1). классифицировать дефекты по табл. 8.1 с записью в протоколе осмотра, указав причины их появления.

3.Измерить твёрдость по Бринелю (Роквеллу) в поперечном сечении микрошлифа в 2-х направлениях: по оси шва и вдоль линий, параллельных верхней и нижней поверхности. Методика контроля твёрдости по Бринелю должна соответствовать требованиям ГОСТ 9012-59, по Роквеллу – ГОСТ 9013-59.

4.Установить величину временного сопротивления разрыву для различных участков по полученным значениям твёрдости.

5.Изучить микроструктуру шва и околошовной зоны с помощью металлографического микроскопа при увеличении х200 – х400. Зарисовать схему сварного соединения, указав размеры различных участков и соответствующие температурные области на диаграмме (рис. 8.1). Отметить дефекты, выявленные микроанализом. Размеры участков и дефектов оценить ориентировочно, зная общую ширину шва и околошовной зоны, или определить их с помощью окуляр-микроскопа.

8.5.Содержание отчёта

1.Название, цель работы.

2.Протокол осмотра сварных соединений с характеристикой дефектов.

3.Схема строения сварного соединения.

4.Графики зависимости твёрдости от расстояния от оси шва.

5.Выводы с заключением о качестве сварного соединения.

Протокол осмотра выполняется по следующей форме. 1. Материал –

Вид сварки (дуговая, точечная) – Тип шва (стыковой, угловой) –

2.Результаты анализа микрошлифа

3.Результаты анализа микроструктуры

4.Механические свойства сварного соединения

63

8.6.Вопросы для самоконтроля

1.Как проводят технический контроль на предприятии?

2.Какими способами контролируют качество отливок?

3.Что такое сварной шов?

4.Что такое зона термического влияния?

5.По каким признакам различают участки околошовной зоны?

6.Какие участки околошовной зоны отличаются по свойствам от основного металла, и в чём состоит это различие?

7.Какими методами контролируется качество сварного соединения?

8.Чем определяются размеры зоны термического влияния?

9.Чем отличаются горячие трещины от холодных?

10.Чем вызвана пористость при сварке?

11.Как влияет содержание водорода на склонность к образованию горячих и холодных трещин?

12.Каким образом можно уменьшить неоднородность структуры и механических свойств сварного соединения?

Литература

[5, с. 53-60, 6, с. 4-11, 11]

Лабораторная работа № 9

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ЧАСТИ РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ

9.1. Цели работы

Изучить основные части и элементы, геометрию режущей части основных режущих инструментов (токарных резцов, спиральных сверл, фрез).

9.2. Оборудование и материалы

Шаблоны для измерения углов, набор резцов, профилограф.

9.3. Краткие теоретические сведения

Резание металла является в настоящее время самым распространенным способом окончательного формообразования деталей машин. Основные преимущества обработки резанием:

-широкие возможности формообразования;

-относительно низкие энергозатраты процесса;

-высокая точность и низкая шероховатость поверхностей, достигаемые в процессах резания;

64

-достаточно широкий спектр обрабатываемых материалов;

-возможность применения универсального режущего инструмента;

-наличие широкой номенклатуры оборудования, обеспечивающего получение различных по форме поверхностей.

Ксущественным недостаткам процесса следует отнести:

-большой (в ряде случаев) отход материала в виде стружки;

-низкую производительность;

-сложности автоматизации (из-за сложной кинематики процесса и трудностей контроля параметров изделия в процессе резания).

Процесс резания состоит в отделении слоя материала заготовки (припуска) за счет внедрения в нее режущего клина инструмента. После срезания с заготовки всего припуска она превращается в готовую деталь.

Для осуществления процесса срезания припуска с заготовки режущий инструмент и сама заготовка совершают рабочие движения. Движения рабочих органов станков делят на движения резания, установочные и вспомогательные. По ГОСТ 25762-88 различают следующие виды движений резания:

Главное движение резания Dv - прямолинейное поступательное или вращательное движение заготовки или режущего инструмента, происходящее с наибольшей скоростью в процессе резания.

Движение подачи Ds - прямолинейное поступательное или вращательное движение режущего инструмента или заготовки, скорость которого меньше скорости главного движения. Движение подачи предназначено для того, чтобы распространить отделение слоя материала на всю обрабатываемую поверхность.

Результирующее движение - суммарное движение режущего инструмента относительно заготовки.

Разновидности режущих инструментов

Обработка резанием ведется на станках с помощью различных режущих инструментов: резцов, токарных и строгальных (рис. 9.1); осевого инструмента

(рис. 9.2); фрез (рис. 9.3).

Рис. 9.1. Резцы:

а - токарный; б - строгальный; 1 - тело инструмента; 2 - рабочая часть

65

Рис. 9.3. Цилиндрическая фреза

Тело инструмента служит для базирования и закрепления инструмента в рабочем приспособлении станка. Рабочая часть инструмента является его режущей частью, и выполнена или целиком из инструментального материала или на рабочей части устанавливается (напаивается или крепится механически) пластина (пластины) из инструментального материала. К инструментальным материалам применяется ряд требований: высокая твердость, теплостойкость, износостойкость, недефицитность и низкая стоимость. Основные инструментальные материалы, применяемые при резании представлены в табл. 9.1.

66

Поверхности на заготовке и режущей части инструмента

Рассмотрим основные поверхности обрабатываемой заготовки и режущей части инструмента на примере наружного точения цилиндрической поверхности токарным проходным резцом (рис. 9.4).

На заготовке можно различить три поверхности: обрабатываемую 1 (поверхность с которой срезается слой материала), обработанную 3 (получена после снятия стружки) и поверхность резания 2 (соединяет обрабатываемую и обработанную поверхности).

67

1 2

Рис. 9.4. Поверхности на заготовке:

1 - обрабатываемая поверхность; 2 -поверхность резания; 3 - обработанная поверхность; Dv - главное движение резания; Ds - движение подачи.

На режущей части инструмента можно выделить следующие поверхности (рис. 9.5.): Передняя поверхность 4 - поверхность, по которой сходит стружка. Две задние поверхности - поверхности, обращенные к заготовке.

Главная задняя поверхность 6 направлена по движению подачи и вспомогательная задняя поверхность 7, направленная против движения подачи. Пересечение передней поверхности с главной задней образует главную режущую кромку 5 . Пересечение передней поверхности со вспомогательной задней образует вспомогательную режущую кромку 9. Пересечение режущих кромок образует вершину 2.

Рис. 9.5. Поверхности на режущей части инструмента:

1- вспомогательная задняя поверхность; 2 - вершина резца; 3 -вспомогательная режущая кромка; 4 - передняя поверхность; 5 -главная режущая кромка; 6 - главная задняя поверхность; Ds - движение подачи

68

Геометрические параметры режущей части инструмента

Положение передних и задних поверхностей, главных и вспомогательных режущих кромок инструмента координируется системой угловых размеров, называемых геометрическими параметрами.

Геометрические параметры можно разделить на статические и кинематические. Статические угловые параметры можно измерить с помощью универсальных или специальных контрольно-измерительных приборов. Кинематические углы инструмента существуют только в процессе резания, поэтому их значения можно рассчитать исходя из значений заданных статических углов и параметров процесса резания.

В данной лабораторной работе определяются статические геометрические параметры режущей части инструмента на примере проходного токарного резца.

Взаимное положение и движения заготовки и резца в процессе резания определяют положения координатных плоскостей. К таким плоскостям относятся основная плоскость, плоскость резания и главная секущая плоскость (рис. 9.6.)

Рис. 9.6. Координатные плоскости:

Pv - основная плоскость; Рх -плоскость резания; Рп - главная секущая плоскость; Dv -главное движение резания

Основная плоскость (Pv) - это плоскость, составленная возможными для данного процесса движениями подачи. При точении она параллельна продольному Dsпрод и поперечному Ds поп движениям подачи резца. У резцов с призматиче-

69

ским телом основную плоскость совмещает с нижней опорной поверхностью резца. Плоскость резания (Рх) проходит через главную режущую кромку резца, касательно к поверхности резания и перпендикулярно к основной плоскости. Главные углы резца измеряют в главной секущей плоскости (Рп). Эта плоскость перпендикулярна к проекции главной режущей кромки резца на основную плоскость и перпендикулярная к плоскости резания.

Углы режущей части показаны на (рис. 9.7.). Различают: углы в плане (главный и вспомогательный); углы в главной секущей плоскости (передний, задний и заострения) и угол наклона главной режущей кромки.

Рис. 9.7. Статические геометрические параметры прямого проходного резца: Pv - основная плоскость; Рп - главная секущая плоскость; Рх – плоскость резания; Dv - главное движение резания; Ds - движение подачи; α - главный задний угол; γ - главный передний угол; β - угол заострения; ϕ - главный угол в плане; ϕ1 - вспомогательный угол в плане; λ - угол наклона главной режущей кромки; п.п. - передняя поверхность: з.п. - задняя поверхность; г.з.п. - главная задняя поверхность; в.з.п. - вспомогательная задняя поверхность

70