Обрабатывающий инструмент

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 04 Июня 2013 в 11:32, курс лекций

Краткое описание

Металлорежущий инструмент – орудие производства для изменения формы и размеров обрабатываемой металлической заготовки путём удаления части материала в виде стружки с целью получения готовой детали или полуфабриката.
Состав металлорежущего инструмента. Различают станочный и ручной металлорежущий инструмент. Основными частями металлорежущего инструмента являются рабочая часть, которая может иметь режущую и калибрующую части, и крепёжная часть.

Прикрепленные файлы: 1 файл

Konspekt_Lekcii.doc

— 290.50 Кб (Скачать документ)

Твердосплавный  металлорежущий инструмент. Твёрдые сплавы – наиболее прогрессивные и распространённые материалы для металлорежущего инструмента, вытесняющие инструментальные стали (кроме случаев прерывистого точения и фасонного фрезерования с большой глубиной), обладают красностойкостью 750–900 °C и высокой износостойкостью. Твёрдые сплавы для металлорежущего инструмента выпускаются в виде пластинок различной формы и размеров. Изготовляют также монолитные твердосплавные металлорежущие инструменты небольших размеров.

Ещё более высокими красностойкостью (1100–1200 °С) и износостойкостью обладают металлорежущие инструменты  с режущей частью, армированной минералокерамическими  пластинками, изготовленными на основе окиси алюминия с добавлением молибдена и хрома. Однако применение минералокерамики ограничивается её низкой пластичностью и большой хрупкостью. Перспективным является применение сверхтвёрдых материалов – естественных и синтетических алмазов, кубического нитрида бора и др. (для шлифования и затачивания металлорежущего инструмента).

 

 

 

Лекция 03

Резцы

При работе на токарных станках применяют различные  режущие инструменты: резцы, сверла, зенкеры, развертки, метчики, плашки, фасонный инструмент и др.  
Токарные резцы являются наиболее распространенным инструментом, они применяются для обработки плоскостей, цилиндрических и фасонных поверхностей, нарезания резьбы и т. д. Элементы резца показаны на рисунке.

Резец состоит из головки (рабочей части) и стержня, служащего  для закрепления резца в резцедержателе. Передней поверхностью резца называют поверхность, по которой сходит стружка. Задними (главной и вспомогательной) называют поверхности, обращенные к обрабатываемой детали. Главная режущая кромка выполняет основную работу резания. Она образуется пересечением передней и главной задней поверхностей резца. Вспомогательная режущая кромка образуется пересечением передней и вспомогательной задней поверхностей. Вершиной резца является место пересечения главной и вспомогательной режущих кромок.

Для определения углов  резца установлены понятия: плоскость  резания и основная плоскость. Плоскостью резания называют плоскость, касательную  к поверхности резания и проходящую через главную режущую кромку резца (смотри рисунок). Основной плоскостью называют плоскость, параллельную направлению продольной и поперечной подач; она совпадает с нижней опорной поверхностью резца.

Углы резца  разделяют на главные и вспомогательные (смотри рисунок). Главные углы резца  измеряют в главной секущей плоскости, т. е. плоскости, перпендикулярной проекции главной режущей кромки на основную плоскость.

Главным задним углом a называется угол между главной задней поверхностью резца и плоскостью резания. Углом заострения b называется угол между передней и главной задней поверхностями резца. Главным передним углом g называется угол между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания и проходящей через главную режущую кромку резца. Сумма углов a+b+g=90 градусов. Углом резания d называется угол между передней поверхностью резца и плоскостью резания. Главным углом в плане j называется угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи. Вспомогательным углом в плане j1 называется угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи. Углом при вершине в плане e называется угол между проекциями главной и вспомогательной режущих кромок на основную плоскость. Вспомогательным задним углом a1 называется угол между вспомогательной задней поверхностью и плоскостью, проходящей через вспомогательную режущую кромку перпендикулярно основной плоскости. Углом наклона главной режущей кромки l называется угол между главной режущей кромкой и плоскостью, проходящей через вершину резца параллельно основной плоскости.

Резцы классифицируются: по направлению подачи - на правые и  левые (правые резцы на токарном стане  работают при подаче справа налево, т. е. перемещаются к передней бабке  станка); по конструкции головки - на прямые, отогнутые и оттянутые (смотри рисунок);

Резцы: а - прямые, б - отогнутые, в - оттянутые

по роду материала - из быстрорежущей стали, твердого сплава и т. д.; по способу изготовления - на цельные и составные (при использовании  дорогостоящих режущих материалов резцы изготовляют составными: головка - из инструментального материала, а стержень - из конструкционной углеродистой стали; наибольшее распространение получили составные резцы с пластинами из твердого сплава, которые припаиваются или крепятся механически); по сечению стержня - на прямоугольные, круглые и квадратные; по виду обработки - на проходные, подрезные, отрезные, прорезные, расточные, фасонные, резьбонарезные и др. (смотри рисунок).

Токарные резцы  для различных видов обработки:

а - наружное обтачивание  проходным отогнутым резцом, б - наружное обтачивание прямым проходным резцом, в - обтачивание с подрезанием уступа под прямым углом, г - прорезание канавки, д - обтачивание радиусной галтели, е - растачивание отверстия, ж, з, и - нарезание резьбы наружной, внутренней и специальной

 

Лекция 04

ФРЕЗЫ

Фрезерование это процесс обработки различных материалов посредством фрезы. От правильного выбора фрезы, во многом, зависит качество конечного продукта. К фрезерной обработке допускается обширный перечень материалов, что делает фрезу незаменимым инструментом на большинстве обрабатывающих производств. В зависимости от выполняемых задач фрезы делятся на цилиндрические, торцевые, концевые, дисковые, отрезные и пазовые, концевые специальные, угловые, фасонные.

  1. Цилиндрические фрезы используются для обработки открытых поверхностей. Зубцы располагаются на цилиндрической основе и наклонены к оси под углом 30-40%. Эти фрезы используются для комплексной обработки многоступенчатой поверхности и различных пластиков.
  2. Торцевые фрезы предназначены для обработки открытых поверхностей. Ось фрезы размещена под прямым углом к обрабатываемой поверхности. Зубцы расположены на цилиндрической и торцевой поверхностях фрезы. Преимуществом торцевых фрез перед цилиндрическими является большое число зубцов, что снижает вибрации и улучшает качество обработки.
  3. Концевые фрезы имеют очень широкое техническое применение. Применяются для обработки глубоких пазов, уступов, взаимно перпендикулярных плоскостей, для осуществления контурной обработки наружных и внутренних поверхностей сложного профиля.
  4. Дисковые фрезы используются для резки пазов, канавок, раскроя металла. Исходя из конструктивных особенностей, их можно разделить на две категории цельные и сборные.

 

  1. Угловые фрезы, по сути, это одна из разновидностей дисковых фрез. Они применяются для прорезки канавок с угловым профилем. Однако наиболее часто, угловые фрезы используют для прорезки стружечных канавок у фрез, разверток и зенкеров. Сейчас на рынке представлены четыре вида угловых фрез :правые и левые фрезы двухсторонние, симметричные и несимметричные двух угловые фрезы. Производятся они цельнометаллическими из быстрорежущей стали.
  2. Фасонные фрезы используются для работы с канавками сложного профиля. Фасонные фрезы отличаются от всех остальных видов фрез, так как проектируются в зависимости от габаритных размеров и профиля обрабатываемой поверхности.

 

 

Лекция  5

Режущий инструмент для обработки отверстий

 

Сверла. Сверлом называется режущий инструмент, предназначенный в основном для изготовления отверстий в сплошном материале при  двух совмещенных движениях: поступательном вдоль оси инструмента и вращательном – сверла или заготовки. Обычное спиральное сверло представляет собой цилиндрический стержень с двумя винтовыми канавками и хвостовиком. Один конец стержня затачивается на конус и служит рабочей частью; другой конец стержня (хвостовик) предназначен для крепления сверла в патроне. Хвостовик может быть цилиндрической или конической формы. На конусе режущей части при пересечении его со спиральной канавкой имеются два главных рабочих лезвия, не проходящие через центр. На цилиндрической режущей части сверла затачивают направляющие ленточки шириной 1-2 мм. Сверла диаметром до 8 мм изготовляются цельными из быстрорежущей стали марок Р9 и Р18, а от 8 мм и выше- сварными (хвостовик из стали 45 или стали 40х). Используются также сверла, оснащенные пластинками из твердых сплавов и монолитные (малых диаметров) твердосплавные сверла. Эти сверла обеспечивают высокие режимы сверления и больший период времени между переточками.

При больших  диаметрах сверления и глубоком сверлении применяют полые и кольцевые сверла. При этом в стружку превращаются лишь кольцевая выборка.

Зенкеры – предназначены для рассверливания отверстий, изготовленных литьем или предварительно просверленных. Зенкер состоит из режущей части, калибрующего участка и хвостовика. У зенкера отсутствует перемычка. Количество лезвий обычно больше двух (три- четыре). Также как и сверло, зенкер является многолезвийным инструментом. Зенкеры могут быть цельными или насадными с цилиндрическим или коническим хвостовиком. Рабочую часть зенкеров изготавливают из быстрорежущих сталей или сталей 9ХС. Для оснащения рабочей части твердосплавных зенкеров используют пластины марок ВК6, ВК8, Т15К10, Т15К6.

В зависимости  от допуска на исполнительный диаметр  отверстия различают зенкер № 1 и  зенкер № 2. Зенкер № 1рекомендуется  для обработки отверстий под последующее развертывание, а зенкер №2 – под окончательную обработку отверстия с полем допуска по Н11.

Развертки – предназначены для чистовой обработки отверстий. По форме обрабатываемого отверстия различают развертки: цилиндрические, конические, комбинированные. По способу использования могут быть ручные и машинные развертки. Конструктивно развертки изготовляются цельными и со вставными ножами, регулируемыми, пластинчатыми и т.п.

Развертка имеет рабочую часть, шейку и хвостовик. Рабочая часть  состоит из заборного конуса и  калибрующего участка. Заборный конус  составляет 0,2 - 0,25 длины рабочей части. Канавки на рабочей части могут быть прямые и винтовые. Развертки с винтовыми канавками применяют для обработки прерывистых отверстий.

Количество  зубьев у разверток от 4 до 20. Для  возможности измерения диаметра разверток рекомендуется число зубьев принимать четным. Иногда применяют неравномерное расположение зубьев, что предупреждает появление рисок на поверхности, возникающих вследствие неравномерности припуска, неоднородности материала.

Комбинированные осевые инструменты представляют собой сочетание двух (реже трех) отдельных осевых инструментов. Например: двухступенчатые развертки и зенкеры, зенкер-развертка, сверло-развертка, сверло-зенкер. Конструкция комбинированного инструмента определяется формой, размерами и точностью обрабатываемых отверстий. Комбинированные инструменты могут быть предназначены: для обработки одного отверстия, для обработки ступенчатых отверстий, для черновой и чистовой обработки, для обработки отверстия и плоскости. Комбинированные инструменты можно классифицировать:

  • по профилю обрабатываемых поверхностей;
  • по типу комбинирования – однотипные (сверло-сверло) и разнотипные (сверло-зенкер);
  • по способу комбинирования режущих зубьев – с профильными зубьями, с зубьями расположенными по отдельным ступеням;
  • по конструктивному исполнению – цельные и разъемные;
  • по характеру работы ступеней – с последовательной работой, с одновременной работой и частичным совмещением технологических переходов;
  • по способу направления инструмента – по кондукторным втулкам, по ранее обработанному отверстию.

Недостаток  всех осевых инструментов для обработки  отверстий(сверл, зенкеров, разверток) состоит в разбивке(нецилиндричности) отверстий в процессе обработки Основная причина – неточность заточки и увод длинного стержня инструмента при обработке. Способ устранения- последовательная обработка несколькими инструментами.

 

Лекция  6

Режущий инструмент для  протягивания отверстий и шпоночных  пазов (протяжки и прошивки)

Протяжкой называется многолезвийный режущий инструмент для механической обработки круглых, квадратных, многогранных и шлицевых отверстий, а также шпоночных и других фигурных пазов в отверстиях. Протяжки в процессе обработки всегда подвергаются растягивающим усилиям. В том случае, когда инструмент испытывает сжимающие усилия (на прессах) он называется прошивкой. В большинстве случаев в технологических процессах применяется метод протягивания.

Протягивание является одной из чистовых технологических операций и применяется в крупносерийном и массовом производстве. Процесс характеризуется срезами слоев металла весьма малой величины (0,02-0,15мм), значительной ширины и большими силами резания. Протягивание как технологическая операция отличается высокой точностью (Н7 и Н8), шероховатостью (0,8-6,3 мкм) и производительностью (750-1000 обработанных деталей в смену).

По характеру выполняемой работы протяжки и прошивки делятся на три  группы:

  • режущие – работающие со снятием стружки;
  • калибрующие – для исправления отверстий, деформированных при термической обработке (после улучшения, нормализации, цементации);
  • уплотняющие – сглаживающие риски, повышающие шероховатость обрабатываемой поверхности.

Протяжки могут быть обдирочными, чистовыми, цельными, составными, комбинированными и т.п. По сложности формы, термической обработке и заточке протяжки являются дорогостоящим инструментом. Однако стоимость ее эксплуатации низкая вследствие высокой производительности.

Режущая протяжка представляет собой  длинный стержень или полосу с сечением различной формы. На стержне (полосе) располагаются режущие зубья, профиль которых соответствует контуру сечения протягивания отверстия или паза. Часть зубьев работает одновременно. Хвостовая часть протяжки имеет шейку для крепления протяжки в патроне станка. Зубья режущей части имеют все возрастающий подъем: первый соответствует форме и начальному диаметру отверстия (заготовки), последний- форме и размерам готовой детали. Зубья калибрующей части протяжки одинаковы и по размерам соответствуют форме обрабатываемого паза или отверстия. Калибрующие зубья не режут, а только калибруют протянутый паз или отверстие. Размеры протяжек не стандартизированы. Основные параметры режущей и калибрующей части (число зубьев, форма профиля, размеры зубьев, длина протяжки) определяются расчетом.

Информация о работе Обрабатывающий инструмент