- •Введение
- •Кинематические и геометрические параметры процесса резания.
- •Сложение величин V иVs позволяет определить скорость результирующего движения резания Vе.
- •Элементы режима резания и геометрические параметры срезаемого слоя.
- •Конструктивные и геометрические параметры инструментов.
- •Влияние углов инструмента на процесс резания
- •Классификация инструментов.
- •Материалы для изготовления режущих инструментов.
- •2.1. Инструментальные стали.
- •2.2. Твердые сплавы.
- •2.3. Керамические инструментальные материалы.
- •2.4. Природные алмазы и синтетические твердые материалы.
- •3.Физические основы процессов резания.
- •3.1.Образование стружки и ее типы.
- •3.2. Наростообразование при резании материалов
- •3.3. Усадка стружки
- •3.4. Тепловые явления при резании.
- •3.5.Методы оценки температур в зоне резания.
- •3.5.Сила и мощность резания.
- •3.7.Изнашивание и стойкость инструментов.
- •3.8.Охлаждение и смазывание при резании.
- •4. Назначение и классификация станков.
- •4.1. Классификация и обозначение станков
- •4.2. Назначение и типы приводов.
- •5. Точение.
- •5.1. Типы резцов и их назначение.
- •5.2. Последовательность назначения режимов резания при точении.
- •5.3. Назначение скорости резания и частоты вращения шпинделя станка.
- •5.4. Токарные станки.
- •5.4.1. Токарно-винторезные станки (твс).
- •5.4.2. Токарно-револьверные станки (трс).
- •Компоновка трс.
- •5.4.3. Токарные автоматы и полуавтоматы.
- •5.4.3.1. Одношпиндельные токарные автоматы.
- •5.4.3.2. Многошпиндельные токарные автоматы и полуавтоматы (та и па).
- •5.4.3. Расчет настройки автоматов и полуавтоматов.
- •Сверление, зенкерование и развертывание.
- •Элементы срезаемого слоя и параметры режима резания при сверлении.
- •Конструктивные элементы, и геометрические параметры спирального сверла.
- •Классификация сверл.
- •Зенкеры.
- •Развертки.
- •Комбинированный инструмент.
- •Метчики.
- •Сверлильные станки.
- •Расточные станки.
- •Координатно-расточные станки.
- •Алмазно-расточные станки.
- •Инструменты для расточных работ.
- •Фрезерование.
- •Фрезерные станки.
- •Абразивная обработка.
- •Абразивные материалы.
- •Корунды.
- •Зернистость инструмента.
- •Твердость инструмента.
- •Структура шлифовального круга.
- •Связка инструмента.
- •Классы точности неуравновешенности шлифовальных кругов.
- •Типы абразивных инструментов.
- •Элементы режима резания при шлифовании.
- •Шлифовальные станки.
- •Компоновка круглошлифовального станка.
- •С t танки патронного типа.
- •Станки планетарного типа.
- •Бесцентровошлифовочные станки.
- •Отделочные технологические процессы.
- •Методы обработки цилиндрических зубчатых колес.
- •Метод копирования.
- •Обработка зубчатой гребенкой.
- •Зубофрезерные станки, работающие по методу обката.
- •Системы числового программного управления.
- •Позиционные системы управления (псу).
- •Прямоугольные системы чпу.
Конструктивные и геометрические параметры инструментов.
Все режущие инструменты исходя из подобия их конструктивной формы и общности технологических процессов изготовления можно подразделить на 3 основных класса:
призматические (резцы);
хвостовые (сверла);
насадные (фрезы и т.д.).
Указанные инструменты несмотря на конструктивные отличия имеют общие составные части.
Каждый из инструментов имеет рабочую часть, снабженную одним, двумя или несколькими режущими лезвиями. Другая часть инструмента является вспомогательной. У резца - это державка, у сверла – цилиндрический или конический хвостовик, у червячной фрезы – цилиндрическое отверстие. Указанные поверхности инструментов служат для закрепления их на станке и передачи крутящего момента резания. Закрепление инструментов на станках осуществляется в резцедержателях, с помощью цанговых, сверлильных и быстросменных патронов, переходных втулок и удлинителей, оправок и т.д. Цилиндрические и конические хвостовики применяются соответственно в хвостовых мелкоразмерных и обычных инструментах. Хвостовики выполняют две функции: центрирование инструмента и его закрепление на станке. Приняты две системы конусов – Морзе и метрическая. Конусы Морзе № 0-6 различаются номинальным диаметром (9,051 – 63,300 мм) и конусностью (2α=2˚ 01`53``- 3˚50``). Имеются шесть больших и два малых метрических конуса с 2α=2˚51`51`` или конусностью 1:20.
Насадные осевые инструменты (зенкеры, развертки) имеют в качестве основной базовой соединительной поверхности коническое отверстие с конусностью 1:30.
Геометрические параметры инструмента рассмотрим на примере токарного проходного резца, который состоит из 2-х частей: рабочей (лезвия) А и крепежной Б.
Рис. 1.4. Элементы токарного резца. Рис.1.5. Элементы сверла.
Рабочая часть осуществляет резание и состоит из ряда элементов. (ГОСТ 25762-83)
Передняя поверхность (1)Aγ – это поверхность лезвия, контактирующая в процессе резания со срезаемым слоем и стружкой.
Задняя поверхность - поверхность лезвия инструмента, контактирующая в процессе резания с поверхностями заготовки. Различают главную и вспомогательную задние поверхности.
Главная задняя поверхность (3) Aα – задняя поверхность лезвия инструмента, прилегающая к главной режущей кромке и контактирующая с поверхностью резания.
Вспомогательная задняя поверхность (5) A`α – задняя поверхность лезвия инструмента, примыкающая к вспомогательной режущей кромке и обращенная к обработанной поверхности.
Режущая кромка (2) К – кромка лезвия инструмента, образуемая пересечением передней и задней поверхностей лезвий. Часть режущей кромки, формирующая большую сторону сечения срезаемого слоя называется главной режущей кромкой К. Она образуется пересечением передней и задней главных поверхностей. Часть режущей кромки, формирующая меньшую сторону сечения срезаемого слоя, называется вспомогательной режущей кромкой (6) К`. Она образуется пересечением передней и задней вспомогательных поверхностей.
Вершина режущего лезвия (4) – это место сопряжения главной и вспомогательной режущей кромки.
У проходного токарного резца вершиной является участок лезвия в месте пересечения главной и вспомогательной режущих кромок. Вершина лезвия может быть острая, закругленная, в виде прямой линии.
Форма лезвия резца определяется конфигурацией и расположением его поверхностей и режущих кромок. Форму лезвия, т.е. взаимное расположение передней и задней поверхностей и режущих кромок в пространстве, определяют углы резца.
Для определения углов резца приняты следующие координатные плоскости (рис.1.6).
Рис.1.6. Координатные плоскости.
Основная плоскость Pv – координатная плоскость, проведенная через рассматриваемую точку режущей кромки перпендикулярно направлению скорости главного и результирующего движения в этой точке.
Плоскость резания Pn – это координатная плоскость, касательная к режущей кромке в рассматриваемой точке и перпендикулярная к основной плоскости.
Рабочая плоскость Ps – это плоскость, в которой расположены направления скоростей резания и скоростей подач. Т.к. меньшие резцы угла двукратные, то они определяются в секущих плоскостях. Эти плоскости должны быть перпендикулярны к ребру угла, которым является режущая кромка.
Главной секущей плоскостью Pτ называется секущая плоскость, перпендикулярная к линии пересечения основной плоскости и плоскости резания. Т.к. плоскость резания касательна к главной режущей кромке в рассмотренной точке, то главная секущая плоскость всегда нормальна к ее проекции на основную плоскость. Рабочая плоскость – плоскость, в которой расположены направления скоростей движения резания и движения подачи. Т.к. углы резца двугранные, то они определяются в секущих плоскостях. Эти плоскости должны быть перпендикулярны к ребру угла, которым является режущая кромка. Вспомогательной секущей плоскостью называется плоскость перпендикулярная (в рассматриваемой точке) к проекции вспомогательной режущей кромки на основную плоскость.
По расположению режущих кромок относительно координатных плоскостей определяют геометрию режущего лезвия (углы его заточки). Углы, определяемые в главной секущей плоскости называются главными (они определяют режущий клин, отделяющий от припуска слой металла, превращаемый в стружку), а во вспомогательной – вспомогательными.
Рис.1.7. Геометрические параметров резца.
В главной секущей плоскости N-N главный задний и главный передний углы, углы заострения и резания.
Главным задним углом α называется угол между главной задней поверхностью резца ( или касательной к нему) и плоскостью резания.
Углом заострения β называется угол между задней и передней поверхностью резца (или касательными к ним).
Главным передним углом γ называется угол между передней поверхностью резца (или касательной к ней) и основной плоскостью в рассматриваемой точке главной режущей кромки. Он имеет положительное значение, если передняя поверхность направлена вниз от режущей кромки; отрицательное - если передняя поверхность направлена вверх от нее; и равен нулю если передняя поверхность параллельна основной плоскости.
Угол резания δ - угол между плоскостью резания и передней поверхностью резца (или касательной к ней).
Между этими углами существует следующее соотношение:
; .
Во вспомогательной секущей плоскости N1-N1 рассматриваем вспомогательные задний и передний углы α1 и γ1.
Вспомогательный задний угол α1 – это угол между касательной вспомогательной задней поверхности резца и плоскостью, проведенной через точку вспомогательной режущей кромки перпендикулярную основной плоскости.
Вспомогательный передний угол γ1 – это угол между передней поверхностью и плоскостью проходящей через точку режущую кромку параллельно основной плоскости.
В основной плоскости измеряются углы в плане. Главным углом в плане γ называется угол между плоскостью резания и рабочей плоскостью. Для резца он определяется в проекции главной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи.
Вспомогательный угол в плане γ1 – называется угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи.
Угол в плане при вершине ε называется угол между проекциями главной и вспомогательной режущих кромок на основную плоскость.
.
В плоскости резания измеряется угол наклона главной режущей кромки λ. Это угол между главной режущей кромкой и основной плоскостью.
Рис.1.8. Угол наклона главной режущей кромки резца.
Если вершина резца низшая точка кромки, то λ «+», а если высшая, то λ «-», ну а если режущая кромка параллельна основной плоскости, то λ =0.
Все перечисленные углы резца соответствуют данным определениям, если вершина резца установлена на уровне оси вращения обработанной детали и геометрическая ось стержня резца расположена перпендикулярно к оси вращения обработанной детали. Нарушение этих условий приводят к изменению углов.
Углы токарных резцов и других видов режущих инструментов измеряются в одних и тех же координатных плоскостях. Исключение составляет угол α. Для сверл, зенкеров, разверток и фрез задний угол рассматривают в плоскости, параллельной подаче.