Читайте также:
|
Основные методы обработки металлов резанием.
Классификация видов резания.
Основные методы обработки металлов резанием.
Для обработки резанием инструментом с определенной и неопределенной геометрией (в соответствии с нормами ДИН 8589) представлены следующие определения.
Технологические способы обработки со снятием стружки инструментом с определенной геометрией:
точение — это обработка с замкнутым (чаще всего кругообразным) движением резания и любым движением подачи в одной из плоскостей, перпендикулярных к направлению движения резания; ось, вокруг которой производится круговое движение резания, сохраняет свое положение относительно заготовки при различных направлениях движения подачи;
сверление — это обработка с замкнутым кругообразным движением резания, причем инструмент может совершать движение подачи только в направлении оси вращения; ось, вокруг которой производится движение резания, сохраняет свое положение относительно инструмента и заготовки независимо от направления движения подачи;
фрезерование — это обработка инструментом, которому сообщается вращательное движение резания и различные движения подачи; ось вращения движения резания сохраняет свое положение относительно инструмента независимо от направления движения подачи;
строгание и долбление — это обработка с повторяющимися, чаще прямолинейными движениями резания и движением подачи в направлении, перпендикулярном направлению резания;
протягивание — это обработка многозубым инструментом с прямолинейным, винтообразным или круговым движением резания; движение подачи реализуется за счет подъема (расположения уступами) режущих зубьев инструмента;
опиливание — это обработка с повторяющимся прямолинейным или круговым движением резания инструментом, имеющим зубья малой высоты, тесно следующие один за другим; характерна малая толщина стружки.
Технологические способы обработки резанием инструментами с неопределенной геометрией резания:
шлифование — это обработка инструментом, имеющим множество режущих кромок, геометрическая неопределенность режущей части которых образуется большим числом зерен из природных или синтетических шлифовальных материалов; обработка проводится с высокой скоростью резания, снятие материала происходит часто при непостоянном соприкосновении между заготовкой и шлифовальным зерном;
хонингование — это обработка инструментом, имеющим много режущих кромок, геометрическая неопределенность режущей части которых образуется большим числом зерен из природных или синтетических шлифовальных материалов; снятие материала происходит при постоянном контакте между заготовкой и шлифовальным зерном;
притирка (доводка, полирование) — это обработка свободным зерном, находящимся в жидкости или пасте (притирочная смесь) перемещающимся относительно заготовки с помощью притира, форма рабочей поверхности которого обычно аналогична форме обрабатываемой поверхности, по возможно нерегулярной траектории
Из всех процессов формообразования металлов обработка резанием характеризуется наибольшим разнообразием технологических условий обработки.
Режущими инструментами могут быть получены разнообразные изделия – от деталей часовых механизмов до сосудов высокого давления диаметром свыше 3 м. Существует большое разнообразие методов обработки металлов резанием, осуществляемых как с очень высокими скоростями резания, вплоть до 600 м/мин, так и с низкими скоростями, равными всего нескольким сантиметрам в минуту; причем при таких скоростях обработка может длиться несколько часов или занимать доли секунды.
1. Продольное точение
Точение является основным способом обработки поверхностей тел вращения. Процесс резания осуществляется на токарных станках при вращении обрабатываемой заготовки (главное движение) и перемещении резца (движение подачи).
При продольном точении резец, жестко закрепленный в резцедержателе, перемещается с постоянной скоростью вдоль оси заготовки, срезая тонкий слой металла для образования цилиндрической поверхности или поверхности более сложной формы.
Этот основной метод механической обработки является одним из наиболее широко применяемых при проведении экспериментальных работ по исследованию процесса резания металлов.
2. Растачивание
Раста́чивание — процесс механической обработки внутренних поверхностей отверстия расточными резцами в заданный размер. В основном осуществляется на токарных, расточных и других группах металлорежущих станков. Растачивание является одной из самых сложных операций в металлообработке. Диаметр обрабатываемого отверстия может составлять от нескольких миллиметров (Токарно-винторезный станок) до нескольких метров (Токарно-карусельный станок). Также растачивание предусматривает всевозможные технологические выемки, фаски, канавки, заточку под разными углами и пр.
По существу, условия растачивания внутренних поверхностей незначительно отличаются от условий точения, однако при этом методе обработки особое значение имеет жесткость инструмента. Если при растачивании цилиндра на большую глубину борштанга, на которой закреплен инструмент, имеет большое отношение длины к ее поперечному размеру, она не может быть выполнена такой же жесткой, как резец большого сечения, применяющийся при большинстве видов токарной обработки. Под действием сил резания резец значительно отгибается и вибрирует. Возникающие вибрации могут сказываться не только на размерах обработанной поверхности и ее шероховатости, но и на стойкости режущего инструмента.
3. Сверление
Сверление является основным способом получения глухих и сквозных цилиндрических отверстий в сплошном материале заготовки.
В качестве инструмента при сверлении используется сверло, имеющее две главные режущие кромки.
Для сверления используются сверлильные и токарные станки.
На сверлильных станках сверло совершает вращательное (главное) движение и продольное (движение подачи) вдоль оси отверстия, заготовка неподвижна.
При работе на токарных станках вращательное (главное движение) совершает обрабатываемая деталь, а поступательное движение вдоль оси отверстия (движение подачи) совершает сверло.
Диаметр просверленного отверстия можно увеличить сверлом большего диаметра. Такие операции называются рассверливанием.
Существенной особенностью процесса сверления является переменная скорость резания вдоль режущей кромки. Скорость максимальна на периферии у цилиндрической поверхности и приближается к нулю на сердцевине сверла. Переменная скорость вдоль режущей кромки является причиной многих характерных особенностей, свойственных этой операции.
4. Поперечное точение
При точении, растачивании, сверлении обрабатываются цилиндрические поверхности или поверхности вращения более сложного профиля. Поперечное обтачивание (подрезка торца), служит для образования плоской поверхности, перпендикулярной оси вращения, за счет подачи инструмента от периферии к центру или от центра к периферии. Характерной особенностью этого метода обработки является постоянное изменение скорости резания, достигающей нуля в центре заготовки.
5. Фрезерование
Фрезерованием обрабатываются как канавки, так и плоские поверхности, например плоскости блока цилиндров автомобиля. При этом методе обработка резанием осуществляется за счет вращения инструмента и подачи заготовки, закрепленной на столе станка.
Важной особенностью всех фрезерных операций является прерывистое действие каждой режущей кромки, каждый зуб производит резание по дуге, меньшей половины оборота фрезы. Время резания составляет долю секунды и повторяется несколько раз в секунду.
6. Поперечное и продольное строгание
Существуют два способа получения плоских поверхностей, которые могут быть использованы также для обработки канавок и пазов.
а) При поперечном строгании инструмент совершает возвратно-поступательные движения, и резание происходит при ходе инструмента вперед по всей длине обрабатываемой поверхности. Обратный ход совершается с поднятым инструментом, чтобы избежать повреждения инструмента или детали. Следующий ход совершается после перемещения заготовки на величину подачи в вертикальном или горизонтальном положении.
б) При продольном строгании инструмент закреплен неподвижно, а резание производится за счет перемещения заготовки.
7. Шлифование
Процесс резания металлов, осуществляемый зернами абразивного алмазного или эльборового материалов. Применяется как отделочная операция и позволяет получать детали 6-го квалитета точности и шероховатости поверхности Ra=0,63–0,16 мкм.
Особенности:
1) Многопроходность, способствующая эффективному исправлению погрешности форм и размеров детали;
2) Резание осуществляется большим количеством беспорядочно расположенных абразивных зерен;
3) Процесс срезания стружки осуществляется на больших скоростях (30-70 м/с);
4) Абразивные зерна в теле расположены хаотически
5) Большие v рез и неблагоприятная геометрия режущих зерен способствуют развитию высоких t 0 в зоне резания;
6) Управлять процессом шлифования можно за счет изменения режимов резания;
7) Инструмент в процессе работы самозатачивается;
8) Шлифованная поверхность абразивов в результате одновременного действия как геометрических факторов, так и пластических деформаций, возникающих в процессе резания.
Рассмотренные методы обработки являются одними из наиболее важных среди большого числа методов формирования машиностроительных деталей. Некоторые методы обработки, такие как отрезка, опиловка или нарезания резьбы, широко известны, тогда как протягивания, развертывание или нарезание зубчатых колес червячной фрезой – сфера деятельности специалиста. Каждый из этих методов обработки имеет индивидуальные характерные черты и проблемы наряду с общими особенностями, присущими всем методам обработки.
Важным фактором является среда, окружающая зону резания. Резание часто производят всухую, но при многих операциях для повышения эффективности резания применяется среда для охлаждения инструмента или заготовки, оказывающая также и смазочное действие (СОЖ). В качестве СОЖ часто применяются масляные эмульсии или минеральные масла. Может применяться также и газ, например СО2. Действие, оказываемое СОЖ, будет рассмотрено позже.
Дата добавления: 2015-04-12; просмотров: 42 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |