Виды точения

Схемы операций точения

а —обтачивание— обработка наружных поверхностей; б —растачивание— обработка внутренних поверхностей; в —подрезание— обработка торцевых поверхностей; г —резка— разрезание заготовки на части; д —резьбонарезание– нарезание резьбы

Виды точения

По технологическим возможностям точение условно подразделяют на:

· черновое точение — удаление дефектных слоев заготовки, разрезка, отрезка и подрезка торцов заготовки. Срезается поверхностная «корка» и основная (»70%) часть припуска на обработку, позволяет получать шероховатость 50…12, 5 Ra.

· получистовое точение — снятие 20…25% припуска и позволяет получать шероховатость 6, 3…3, 2 Ra и точность 10…11-го квалитетов. Заготовка получает форму, близкую к детали.

· чистовое точение — обеспечивает получение шероховатости 3, 2…1, 6 Ra и точность 7-9-го квалитетов. Деталь получает окончательную форму и размеры.

· тонкое точение — позволяет при срезании очень тонких стружек получать на поверхностях детали шероховатость 0, 40..0, 20 Ra и точность 5-7-го квалитетов.

В 7. Элементы режимов резания при точении.

Элементами режима резания являются скорость резания, глубина резания и подача.Глубина резания – это толщина слоя металла, срезаемого за один проход. Обозначается буквой t и измеряется в мм как линейное расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями. При точении глубина измеряется в осевой плоскости детали и составляет:

где D – Диаметр обрабатываемой поверхности, мм,

d – диаметр обработанной поверхности, мм

Подачей при точении называют перемещение резца вдоль обработанной поверхности за один оборот детали. Измеряется в мм/об и обозначается буквой F. Кроме того существует понятие минутной подачи, при этом подача измеряется в м/мин.

В совокупности глубина резания, подача и угол в плане φ определяют сечение стружки.Ширина срезаемого слоя – это расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеренной по поверхности резания.

Толщиной срезаемого слоя называют расстояние, измеряемое в направлении, перпендикулярном к ширине стружки, между двумя последовательными положениями режущего инструмента за один оборот детали, измеряется в мм и обозначается буквой а.

Номинальной площадью поперечного сечения стружки называют произведение глубины резания t на подачу F или ширины стружки b на толщину a:

Скорость резания – путь перемещения режущей кромки относительно обрабатываемой поверхности в единицу времени. При точении скорость резания измеряется в плоскости вращения детали как окружная скорость обрабатываемой поверхности, наиболее отдаленной от оси вращения.

D – диаметр обрабатываемой поверхности заготовки, мм

n – число оборотов заготовки в минуту.

В 8. Обработка строганием и долблением.

Обработку резцами плоскостей выполняют при прямолинейном движении резания на строгальных или долбежных станках. Это движение сообщается резцу или обрабатываемой детали. Строгание осуществляется на поперечно-строгальных станках сравнительно коротких деталей (до 1мм) и на продольно-строгальных станках для обработки длинных деталей (плит, станин и т.д.)На поперечно-строгальном станке прямолинейное возвратно-поступательное движение совершает резец, закрепленный в ползуне станка. Периодическое движение подачи передается столу станка с закрепленной на ней обрабатываемой деталью.На продольно-строгальном станке прямолинейное возвратно-поступательное движение совершает стол (движение резания) с заготовкой, а движение подачи получает резец.Движение при котором происходит процесс резания называется рабочим ходом.Обратное движение называется холостым ходом. Скорость холостого хода обычно больше скорости Px.В конце каждого двойного хода при выходе резца из прикосновения с обрабатываемой деталью совершается движение подачи (резца или детали) в направлении перпендикулярном движению резания. Процесс строгания менее производителен в связи с холостым ходом и низкой скоростью резания.При долблении, осуществляемом на долбежных станках, производится обработка вертикально расположенных плоскостей (например, шпоночных канавок в отверстиях прямоугольного и квадратного профилей) с помощью резца. Подачей называется величина перемещения резца или обрабатываемой детали за один двойной ход и направлении перпендикулярном к движению резания. Измеряется S-мм/дв.ход. Глубина резания при строгании представляет собой слой металла срезаемый за один проход. Недостаток: строгальный резец при каждом рабочем ходе вступает в работу с ударом, вредно действующим на режущую кромку. Достоинства: режущие кромки строгальных резцов нагреваются меньше, чем в токарном, в связи с более низкими скоростями резания и наличием холостого хода. СОЖ не применяется.

В 9. Обработка сверлением, зенкерованием и развертыванием.

В этой теме рассматривается обработка отверстий сверлами, зенкерами и развертками, т.е. сверление, зенкерование и развертывание. Эти виды обработки отверстий применяются в зависимости от требуемой точности размера отвер­стия и качества обработанной поверхности.

Во всех случаях главным движением является вращательное движение инст­румента, а движением подачи – поступательное перемещение его вдоль оси вращения.

Сверлами обычно обрабатываются отверстия в сплошном материале, когда требуется получить отверстия невысокой точности. Более точные отверстия по­сле сверления обрабатываются зенкерами и развертками. В этом случае точ­ность отверстий обеспечивается лучшим центрированием инструмента (благо­даря наличию большего числа режущих лезвий), повышенной жесткостью ин­струмента и более легкими условиями работы каждого лезвия.

Сопоставление условий работы инструментов при сверлении, зенкеровании и развертывании может быть представлено таблицей.

Подачей при сверлении (зенкеровании и развертывании) является величина осевого перемещения инструмента за время одного его оборота. Поскольку ре­зание одновременно ведется двумя режущими лезвиями, то каждое из них работает с подачей Sz, равной половине осевого перемещения сверла за время его одного оборота.

При сверлении в сплошном материале глубина резания t равна половине диаметра сверла, а при рассверливании - половине разности диаметров до и по­сле сверления.

Скорость резания при сверлении равна окружной скорости периферийных точек режущих кромок сверла.

В отличие от других процессов резания процесс сверления имеет свои особенности. Они заклю­чаются в том, что резание ведется инструментом, передний угол которого раз­личен в разных точках режущего лезвия. Скорость резания здесь также не по­стоянна и меняется от 0 в центре сверла до какого-то максимального значения на периферии сверла. В центре отверстия, под перемычкой сверла, резание как таковое отсутствует, производится смятие и выдавливание обрабатываемого ма­териала к периферии под режущие кромки. Особенностью геометрии сверла яв­ляется наличие пятой поперечной режущей кромки. Ленточка сверла не имеет вспомогательного заднего угла, что вызывает повышенное трение с обработан­ной поверхностью. Особенностью процесса является также и то, что сверло, ок­руженное обрабатываемым материалом, работает в стесненных условиях. Это затрудняет отвод стружки и циркуляцию внешней среды, что приводит к худ­шим условиям охлаждения.

При зенкеровании и развертывании элементы режима резания определяются так же, как при рассверливании. Каждый зуб зенкера или развертки работает с подачей, равной доле осевой подачи. Поскольку зенкеры и развертки имеют главные углы в плане меньше, чем у сверла, толщина среза меньше, чем при сверлении.

При расчете режима резания глубина резания назначается в указанных выше пределах. Подача выбирается по справочным таблицам с учетом глубины свер­ления, характера последующей обработки, жесткости технологической системы и свойств инструментального материала. Скорость резания рассчитывается при сверле­нии:

при зенкеровании, рассверливании и развертывании:

Крутящий момент рассчитывается как произведение силы резания Pz поло­вины размера диаметра инструмента:

а эффективная мощность резания, определяется по формуле:

Основное технологическое время рассчитываются с учетом врезания и пере­бега:

L = l₀ + l₁ + l₂, мм

для сверления: L = l_o + 0, 3D;

для зенкерования: l₁=t·ctgφ; l ₂ = 1…4, мм.

для развертывания: l₁=t·ctgφ; l ₂ = 0, 51_к;

где l_k - длина калибрующей части развертки,

l_o - длина обрабатываемого от­верстия, D - диаметр сверла.

В 10. Конструкция и геометрия спирального сверла, виды сверл.

Спиральные сверла – конструкция и основные характеристики

Спиральное сверло (или, по-другому, винтовое) конструктивно представляет собой стержень цилиндрической формы, состоящий из элементов:

· Рабочей части – снабжена двумя спиральными винтовыми канавками, которые образуют режущие элементы и предназначены для эффективного отвода стружки, а также подачи смазки в зону сверления.

· Хвостовика – предназначен для надежного закрепления сверла в ручном инструменте или на станке. Может иметь лапку для извлечения сверла из гнезда конусной формы или поводок, обеспечивающий передачу крутящего момента от патрона оборудования.

· Шейки – обеспечивает выход абразивного круга в процессе шлифовки рабочей части.

Рабочая часть состоит из:

· Калибровочной (направляющей) части – это узкая полоска, продолжающая поверхность канавки на окружности сечения сверла. Еще ее называют ленточкой.

· Режущей части – включает две главные и две вспомогательные, расположенные вдоль сверла по спирали, а также одну поперечную (конусообразную на конце сверла) режущие кромки. Все они образованы пересечением поверхностей канавок: главные – передних с задними, вспомогательные – передних с поверхностью ленточки, поперечная – обеих задних.

Из всех сверл известных на сегодняшний день конструкций спиральные нашли наиболее широкое применение за счет следующих достоинств:

· большому запасу под переточку;

· хорошему направлению в отверстии;

· отличному отводу стружки.

Основные геометрические параметры спирального сверла:

· угол на кончике при вершине – обозначается 2φ;

· угол наклона канавки ω;

· передний угол γ;

· задний угол α;

· угол наклона концевой поперечной кромки ψ.

Значения этих параметров зависят от типа, вида и назначения сверла.

Спиральные сверла по металлу также отличаются от прочих винтовых (по бетону, дереву, универсальных и других) размерами, формами и протяженностью своих конструктивных элементов. По форме хвостовика они бывают:

· с цилиндрическим хвостовиком;

· с коническим.

Для установки последних на станок используют универсальные специальные переходные втулки – конусы Морзе. Для наиболее распространенных видов инструмента по металлу ниже даны короткие описания.

Сверлением обрабатывают отверстия, как правило, в сплошном материале с замкнутым кругообразным движением резания при дви­жении подачи инструмента вдоль оси вращения (см. рис. 4.7 ).

Рис. 4.7. Сверление и рассверливание; 4 - обрабатываемая заготовка; D_r - главное движение резания; D_s - движение подачи; t - глубина резания; φ - угол при вершине в плане режущей части сверла; a, b - толщина и ширина срезаемой стружки;

D – диаметр сверла; D_o – диаметр предварительно обработанного отверстия;

S – подача на один оборот сверла.

При рассверливании (рис. 4.7), зенкеровании (рис. 4.8) и развертывании (рис. 4.9)производится обработка отверстий, ранее полученных другими способами (литьем, давлением, сверлением и т.п.).

Рис. 4.8. Зенкерование: 1 - обрабатываемая поверхность; 2 - поверхность резания; 3 - обработанная поверхность; 4 - обрабатываемая заготовка; D_r - главное движение резания; D_s - движение подачи; φ - угол при вершине в плане режущей части зенкера; a, b - толщина и ширина срезаемой стружки; D – диаметр зенкера; D_o – диаметр предварительно обработанного отверстия; S_z – подача на 1зуб зенкера.

Рис. 4.8. Развертывание: 2 - поверхность резания; 3 - обработанная поверхность; 4 - обрабатываемая заготовка; D_r - главное движение резания; D_s - движение подачи; φ - угол при вершине в плане режущей части развертки; a, b - толщина и ширина срезаемой стружки; D – диаметр калибрующей части развертки; D_o – диаметр предварительно обработанного отверстия; S_z – подача на 1зуб развертки.

Геометрические параметры спирального сверла приведены на рис. 4.9. Значения углов сверла, зенкера и развертки определяют в зависимости от условий обработки по табл. 4. 12 - 4.14.

Рис. 4.9. Геометрия спирального сверла

В 11. Конструкция и геометрия цилиндрического зенкера, классификация зенкеров.

ТИПЫ ЗЕНКЕРОВ

Различают следующие типы зенкеров: (по способу крепления):

1. хвостовые, 2. насадные. Зенкеры изготовляют цельными, сборными ее напайными или с механическими закрепленными режущими пластика­ми. Зенкерование часто используют как промежуточную операцию перед развертыванием.

КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЗЕНКЕРОВ

В отличие от сверла зенкер не имеет поперечной кромки, поэтому условия работы по длине режущих кромок более благоприятные. Оста­льные режущие элементы зенкера такие же, как и у сверла. Основные конструктивные элементы зенкера:

D – диаметр,

L – общая длина,

l – длина рабочей части,

l₁ – длина режущей части.

Двойной угол в плане. Если нет особых условий, вызванных тех­нологическими причинами для обработки стали, рекомендуют φ = 60°, для чугуна φ = 45°.

Угол наклона винтовых канавок ω. Угол ω выбирают в зависимости от свойств обрабатываемого материала и диаметра зенке­ра. Чем больше диаметр зенкера и меньше прочность обрабатываемого материала, тем больше должен быть угол ω и наоборот. Обычно угол ω лежит в пределах от 10 до 25°.

Передний и задний углы. Передний и задний угол задают в плоскости, перпендикулярной главной режущей кромке. Угол α = 8 – 10° на режу­щей части и 5 – 6° – на калибрующей.Передний угол зависит от свойств обрабатываемого материала, и лежит в пределах от 0 до 5°.У твердосплавных зенкеров для обработки твердых материалов угол γ может быть отрицательным (до – 10°).

ЛЕНТОЧКА. ОБРАТНЫЙ КОНУС ЗЕНКЕРА. Для улучшения направления каждый зуб зенкера снабжают цилиндриче­скими ленточками шириной f = 0, 8 – 2, 0 мм, на которых задний угол равен 0°.Для уменьшения трения о стенки обработанного отверстия дела­ют обратную конусность, т.е. угол φ ₁ = 2 – 3°.

КРИТЕРИИ ИЗНОСА ЗЕНКЕРОВ. Зенкеры изнашиваются по передней и задней поверхностям, лен­точке, уголкам в зависимости от обрабатываемого материала и мате­риала зенкера. Твердосплавные зенкеры при обработке стали и чугуна в основном изнашиваются по задней поверхности. Оптимальное значе­ние износа δ = 1 – 1, 6 мм.

Технологические возможности. Зенкеры при окончательной обработке ци­линдрических отверстий обеспе­чивают до­пуск по 11-12-му квалитетам и шероховатость поверх­ности Rz=20-40 мкм.