Основные сведения о токарной обработке (стр. 2 из 9)

Однако режущая кромка более острого клина менее прочна. Учитывая это, для обработки более твердых материалов необходимо применять клин с несколько большим углом р, а для относительно мягких — клин с меньшим углом заострения.

При резании приходится преодолевать не только силы сцепления частиц металла, но также силы внешнего трения, возникающие в местах контакта клина с обрабатываемым материалом. Силы трения можно уменьшить за счет расположения одной из поверхностей резца под некоторым углом, а к обработанной поверхности детали (рис. 5,6), что учитывается при создании его геометрической формы.

Работу резца при резании можно представить в виде следующего процесса. Внедряясь в обрабатываемый материал, резец сжимает срезаемый слой. При этом небольшой участок этого слоя, наиболее близко расположенный к резцу, деформируется. По мере сдавливания частицы деформируемого участка относительно сдвигаются до тех пор, пока внешняя сила Р не превзойдет силы их сцепления и не наступит скалывания элемента стружки, после чего повторяется аналогичный процесс.

Таким образом, образование металлической стружки можно представить в виде процесса последовательного скалывания ее элементов.

1.4 Режимы резания

При выборе режимов резания следует сочетать наиболее выгодные факторы, оказывающие влияние на производительность, точность и качество обработки.

При токарной обработке оптимальный режим обеспечивается правильным выбором глубины резания, подачи и скорости резания.

При черновой обработке на данном конкретном станке режим резания следует выбирать, исходя из наиболее полного использования мощности станка в режущих свойств инструмента.

Глубина резания.

Небольшое влияние глубины резания на стойкость инструмента и скорость резания позволяет при черновой обработке назначать возможно большую глубину резания я по возможности снимать весь припуск за один проход, оставляя в случае необходимости лишь припуск на получистовую и чистовую обработки. Получистовое, как и чистовое, точение обычно выполняется за один проход.

При чистовой обработке (до V5 класса чистоты) глубина резания назначается в зависимости от степени точности и чистоты поверхности в пределах от 0,5 до 1,5-2 мм. Обработка поверхностей по V6 и V7 классам чистоты достигается при глубине резания от 0,1 до 0,3-0,4 мм.

Подача.

Учитывая, что увеличение глубины резания ведет к возникновению вибраций, а увеличение подачи — к уменьшению я прекращению их, следует назначать возможно большую подачу, допускаемую прочностью инструмента и технологическими факторами.

При чистовой обработке подачу выбирают, исходя из класса точности и класса чистоты поверхности.

Рекомендуемые подачи для чистовой обработки в зависимости от класса чистоты поверхности, радиуса при вершине резца r и вспомогательного угла в плане φ1 приведены в табл. Подачи эти не являются предельными и могут быть изменены в соответствии с конкретными условиями обработки.

Величины подач при точении конструкционных углеродистых и легированных сталей с пределом прочности при растяжении а_вр=70-90.

Класс чистоты (ГОСТ 2789 – 59)	Радиус при вершине Резца, мм	Скорость вращения, м/мин
		80	90	100	110	120	более 130
		Рекомендуемы* подачи 5. до/еб
	0,6	0.54—0,46	0,55—0.49	0.55—0,49	0,55-0,49	0.55—0,49	0,55—0,49
V4	1.0	0,05—0.87	0.65-0,57	0.65-0,67	0,65-0,67	0,65-0,57	0,65—0,57
	2,0	0.69—0,87	0,69-0,67	0.69-0,67	0,69-0,67	0,69— 0,67	0,69—0,67
	0,0	0,29-0.23	0,31-0,26	0,34-049	0.36-0,32	0,39—0,34	0.41-0,37
V3	1,0	0,40-0.31	0.48-0,35	0,46-0,38	0,46—0,40	0,46-0.41	0,46—0,42
	2,0	0,52—0.44	0,53-0,47	0,44-0,48	0.64—0,48	0,34—0,48	9,54-0.48
	0.5	0,18—0,11	0,16-0,13	0,18-0,24	0,20— 0,21	0,32—0,18	0,25-0,21
V6	1,0	ОД1—ОЛ6	0,22-027	ОД4-ОД9	0,25-"0,21	0,33-0.24	0,34-0,25
	2,0	0,38-0,21	0,30-0,33	0.32-Ю,25	0.35-ОД8	0,38-0,32	0.39-0,35

Скорость резания.

После выбора глубины резания и подачи по нормативам назначают скорость резания.

Выбранный режим резания должен соответствовать кинематическим и динамическим возможностям станка. Проверку режима резания следует производить по прочности механизма подачи и по эффективной мощности станка.

Необходимо выбрать режущий инструмент, назначить режимы резания и подсчитать машинное время обработки.

Пример выбора режимов резания.

На токарно-винторезном станке мод. 1К62 надо обработать вал из конструкционной углеродистой стали σ_вр=75кГ/мм² Длина вала l = 400 мм, диаметр заготовки D=76 мм. Диаметр готовой детали должен составлять d=72Х₅, а чистота обработанной поверхности V5.

1. Выбираем режущий инструмент. Для получистовой обработки детали берем резец проходной прямой правый, оснащенный пластинкой твердого сплава Т15К.6. Выбираем форму передней поверхности — радиусную с отрицательной фаской; величины переднего и заднего углов: у=15° и а=8°; величины главного и вспомогательного углов в плане: φ=45° и φ1=10°; радиус при вершине г=1,5 мм, ширину фаски f = 0,4 мм и радиус канавки R=4 мм.

2. Определяем глубину резания: t = 76 – 72 = 2 мм.

3. Выбираем подачу. Из данных табл. находим 5 = 0,4-0,31 мм/об. Уточняем подачу по паспорту станка. Станок мод. 1К62 имеет в этом диапазоне следующие подачи: 0,30, 0,34, 0,39, 0,43 и т. д. Для нашего случая принимаем подачу 5 = 0,39 мм/об.

4. Стойкость резцов принимаем Т=90 мин.

5. Определяем скорость резания в зависимости от глубины резания, подачи и стойкости инструмента. При заданных условиях обработки по устанавливаем скорость резания о=171 м/мин. Поправочных коэффициентов не вводим, так как табличные данные соответствуют заданным условиям обработки.

6. По выбранной скорости резания и диаметру обрабатываемой детали находим число оборотов шпинделя:

1000 v 1000 171

n = ------------- -------------- =715 об/мин.

3,14 76

Уточняя число оборотов по паспорту станка принимаем n = 630 об/мин. Действительная скорость резания будет равна:

3,14 *76 * 630

V д = ---------------------- = 150,3 м/мин.

1000 * 1000

7. По выбранным глубине резания t и подаче S приблизительно находим силу резания: Р_z =С_р·* t * S = 200-2-0,39 = 156 кГ.

8. Определяем момент сопротивления резанию:

D 76

М_p =Р_z ------ = 1 56 ------- = 6004 кГмм, или 6,004 кГм.

2 2

9. Из паспорта станка выбираем наибольший крутящий момент на шпинделе Мшп =12,5 кГм. Сравнивая момент сопротивления резанию М_р с наибольшим допустимым крутящим моментом на шпинделе, видим, что мощность станка при выбранном числе оборотов вполне достаточна.

10. Определяем основное машинное время:

L l + y 400+ 3

To = ----------------- = ------------------- = 1,6 мин.

S *·n 0,39 *·630

где l — длина обрабатываемой поверхности детали в направлении подачи, мм; у — величина врезания и перебега инструмента, мм.

2. Фрезерная обработка металла: эскиз детали, какой станок, инструмент, режимы резания

2.1 Фрезерные станки

Основные движения при фрезеровании и разновидности станков. При выполнении фрезерных работ заготовке 3 (рис. 6) сообщается поступательное движение, а режущему инструменту — 1, фрезе 2 — вращение с определенной скоростью. Вращение фрезы, за счет которого совершается процесс резания, называется главным движением, а поступательное перемещение заготовки, обеспечивающее непрерывность этого процесса,— движением подачи. Эти движения осуществляются с помощью фрезерных станков.

На предприятиях общего машиностроения наиболее распространены консольно-фрезерные станки. Их характерной особенностью является наличие консоли в виде подвижного кронштейна, предназначенного для сообщения обрабатываемой заготовке движения подачи в вертикальном направлении. В связи с невысокой жесткостью консоли технологические возможности таких станков ограничиваются массой обрабатываемых деталей до 250...300 кг.

В зависимости от расположения шпинделя (вала, сообщающего вращение фрезе) и некоторых других конструктивных особенностей, консольно-фрезерные станки делятся на горизонтальные, вертикальные, универсальные и широкоуниверсальные.

Устройство станков. Все консольно-фрезерные станки имеют типовое устройство и состоят из ряда характерных узлов, обозначенных буквами на рис. 7, рис. 6. Главное движение – 1; и движение подачи – 4 при фрезеровании. Основание А - служит опорой станков, а также используется в качестве резервуара для смазывающеохлаждающей жидкости. Станина Б – является базовым узлом станка, во внутренней полости которого размещены: коробка скоростей с пультом переключения 3, шпиндель 4, электродвигатель главного движения 2 и аппаратура электрооборудования (в боковых нишах, закрытых дверцами 1). По вертикальным направляющим 6 типа «ласточкин хвост» перемещается консоль, в верхнем направляющем пазу такой же формы подвижно установлен хобот.