1. сливная – имеет вид сплошной ленты с гладкой внутренней (прирезцовой) и шероховатой внешней поверхностями. На поверхности не видно границ между отдельными элементами. Образуется при обработке пластичных материалов (мягкая сталь, медь, алюминий) с большими скоростями резания при относительно небольших толщинах срезаемого слоя.

2. стружка скалывания (суставчатая). Образуется при обработке менее пластичных твердых материалов со средними скоростями резания, большими толщинами срезаемого слоя и меньшими передними углами. Внутренняя поверхность – гладкая, внешняя – с зазубринами, т. е. стружка состоит из элементов, границы между которыми видны, но связь между ними отсутствует.

3. стружка надлома – образуется при обработке хрупких материалов (бронза, чугун, неметаллические материалы). Она состоит из отдельных элементов, не связанных между собой.

Сливную и суставчатую (скалывания) стружки называют стружками сдвига, а стружку надлома – стружкой отрыва. Имея условия резания можно получить и разные стружки, например, суставчатую и даже сливную стружку при обработке хрупкого чугуна; при уменьшении переднего угла, скорости резания и увеличении толщины срезаемого слоя можно получить вместо сливной стружки суставчатую.

Наименьшая работа затрачивается на образование стружки надлома, наибольшее на стружку скалывания.

Наростообразование. Нарост – упрочненная часть сильно пластически деформированного обрабатываемого материала, «приваренного»к передней поверхности резца. Благодаря сильному упрочнению, твердость нароста близка к твердости закаленной инструментальной стали, в связи с чем он способен резать металл, из которого образовался.

Нарост не стабилен во времени, он периодически (до 200 раз в секунду) разрушается. При этом периодически изменяется и геометрия резца (угол резания нароста δ_н меньше угла δ, полученного при заточке резца).

При черновой обработке нарост оказывает благоприятное воздействие: защищает резец, уменьшает силы резания (благодаря уменьшению угла резания). Чаще же всего, особенно при чистовой обработке нарост вреден – качество поверхности ухудшается.

Тепловые явления. Выделение тепла при резании происходит вследствие пластического деформирования металла:

• трения стружки о переднюю поверхность резца

• трения задней поверхности резца о поверхность резания.

Общее количество теплоты, выделяемое в единицу времени: Q=Р_z*V [Дж/мин].

При токарной обработке:

• в стружку уходит 60-80% всей выделяемой теплоты

• в резец – 4-10%

• в заготовку – 9-13%

• в окружающую среду - ~1%.

Т. е. основное количество тепла переходит в стружку и заготовку. В наибольшей степени на температуру в зоне резания оказывает влияние скорость резания. Влияют также подача, геометрия применяемого инструмента и т. д. Нагрев инструмента и заготовки снижает точность обработки.

---

Охлаждение. Для охлаждения инструмента и снижения трения контактирующих поверхностей инструмента и детали применяют смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ).

При черновой обработке – водные растворы кальцинированной соли, нитрит натрия, жидкое стекло, водные эмульсии с антикоррозионными добавками.

При чистовой обработке – жидкости, обладающие высокой маслянистостью – минеральные, растительные и животные масла.

Применение СОЖ способствует снижению мощности резания на 10-15%, повышает стойкость режущего инструмента и чистоту обработки.

При обильном охлаждении с интенсивностью 8-12л/мин и при точении стали резцами из быстрорежущей стали допускается повышение скорости резания на 20-25%.

Износ и стойкость инструмента. В процессе резания металла резец изнашивается. Различают несколько видов износа:

1. абразивный износ

2. адгезионный износ

3. диффузионный износ

4. хрупкий износ

Основная причина износа резцов – трение сходящейся стружки о переднюю поверхность резца и задней поверхности резца о поверхность обрабатываемой заготовки. В результате износа на главной задней поверхности образуется площадка с задним углом, равным нулю, а на передней – лунке.

Допустимой величиной износа называется такая величина ширины площадки h₃, при которой дальнейшая работа инструмента должна быть прекращена из-за возрастания усилия резания, ухудшения чистоты обработанной поверхности или отклонения размеров детали от заданных.

Критерий износа h₃ – количественное выражение допустимой величины износа: для тонких резцов из быстрорежущей стали – 1,5-2,0мм; для твердых сплавов – 0,8-1,0мм.

Стойкостью инструмента называют время непрерывной его работы (инструмента) при постоянных режимах до заданной величины износа или до затупления. Стойкость зависит от условий резания (скорости, глубины резания и подачи) и материала инструмента, от геометрических параметров его режущей части и качества заготовки, а также от условий охлаждения.

Между скоростью резания V и стойкостью (периодом стойкости) Т существует зависимость: V=С/Т^m, где С – коэффициент, зависящий от материала инструмента и детали, режима резания и геометрии резца – определяется по таблицам;

m – показатель относительной стойкости, характеризующий интенсивность влияния стойкости на скорость резания. Зависит от материала обрабатываемой детали и инструмента, толщины реза, вида и условий обработки:

• для резцов из быстрорежущей стали при обработке стали и чугуна m=0,125

• для резцов, оснащенных пластинками из твердых сплавов, m=0,20.

Практически стойкость резцов:

• из быстрорежущей стали – 30-60мин

• из оснащенных твердыми сплавами – 45-90мин

• мелких сверл – 10-30мин

• фрез – 300-420мин.

Материалы для режущего инструмента. К инструментальным материалам предъявляются следующие требования:

---

1. высокая твердость и износостойкость

2. высокая теплостойкость – способность сохранять режущие свойства при высоких температурах

3. высокая прочность и ударная вязкость

4. технологичность (хорошая обрабатываемость)

5. экономичность (минимальное содержание дефицитных легирующих элементов, без ущерба для режущих свойств)

При обработке металлов резанием применяются:

• углеродистые инструментальные стали (У9, У9А, У10, У12 и др.). они дешевы, хорошо обрабатываются, имеют достаточно высокую твердость после закалки и отпуска. Недостаток: низкая теплостойкость – потеря режущих свойств при температуре резания 200-250⁰, поэтому основное назначение – ручной режущий (слесарный) (плашки, метчики, развертки, напильники)

• малолегированные стали (ХВ5, ХВГ, 9ХС). Обладают несколько лучшей теплостойкостью и твердостью, чем углеродистые стали. Сохраняют твердость до 250-300⁰, поэтому скорость резания и производительность может быть повышена по сравнению с углеродистыми сталями в 1,2-1,4 раза. Применение: инструмент, работающий при относительно небольших скоростях резания (и крупный, который должен лучше прокаливаться)

• быстрорежущие стали – высоколегированные стали, содержащие вольфрам, хром, ванадий. Теплостойкость 500-650⁰ позволяет увеличить скорость резания по сравнению с углеродистыми сталями в 3-4 раза. Наиболее теплостойкая сталь – вольфрама – 18%

хрома - ~4%

ванадия – до 1,5%.

Другая сталь этого типа Р12.

Применяют также быстрорежущие стали: с ванадием – Р9Ф5, Р14ФУ

с кобальтом – Р9К5, Р9К10 (стойкость в 4-4,5 раза выше, чем у Р18)

с молибденом и кобальтом – Р6М5К8 и др.

• металлокерамические твердые сплавы (получаемые спеканием) изготавливают на основе карбидов вольфрама WC, титана TiC, тантала TaC, которые сцементированы связкой из кобальта.

Наиболее часто используют сплавы ВК8, ВК6, ВК4, ВК2 (цифра – содержание кобальта).

Появление твердых сплавов было подлинной революцией в обработке металлов резанием. Их использование позволило увеличить скорости резания в 8-10 раз по сравнению с быстрорежущими сталями благодаря тому, что их теплостойкость 800-900⁰.

Выбор режима резания. После выбора инструмента (материал, геометрия) выбирают режим резания, назначая скорость V, подачу S, глубину резания t так, чтобы наилучшим образом использовать возможности металлорежущего станка:

1. вначале глубиной резания t, которая меньше всего влияет на стойкость инструмента. Стремятся снять почти весь припуск на обработку за один проход, оставив лишь небольшую часть для чистовой обработки

2. подачу S стараются сделать возможно большей, учитывая при этом необходимость обеспечить чистоту обработки, прочность инструмента и заготовки

3. по эмпирическим формулам по заданным S, t, стойкости T и другим условиям определяют оптимальную скорость резания (V= f(T, t, S)): V= ,

---

где С_V, X_V, Y_V, R_V – коэффициенты, учитывающие обрабатываемый материал, материал инструмента, условия обработки (находятся по таблицам).

Производительность труда при работе на станках определяется формулой Т_ш=Т_о+Т_в+Т_обсл+Т_отд, где Т_ш – штучное время обработки одной детали; чем оно меньше, тем выше производительность труда;

Т_о=Т_н – основное время или машинное время – время, в течение которого происходит изменение формы или физического состояния детали;

Т_обсл – время обслуживания, т. е. время на смену инструмента, уборки станка и т. д., отнесенное к одной детали;

Т_отд – время на отдых и естественные надобности.

Величину Т_м находят по формуле: Т_м=L*i/n*S (а), где L – длина прохода инструмента, равная сумме пути врезания l₁, пути обработки l₂ и длины перебега; S – подача; i – число проходов; n – число оборотов.

Из формулы (а) вытекает повышение производительности:

1. разделение пути L между несколькими инструментами, т. е. применение многорезцовых станков

2. уменьшение числа проходов i, т. е. применение заготовок с минимальными припусками на обработку

3. увеличение числа оборотов n, т. е. скорости резания

4. увеличение подачи S (она ограничена требованиями к точности формы и размеров детали, чистоты обработки поверхности.

ОБРАБОТКА ЗАГОТОВОК НА СТАНКАХ ТОКАРНОЙ ГРУППЫ

КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТАНКОВ ТОКАРНОЙ ГРУППЫ

Объединяющим признаком для станков этой группы служит то, что все они предназначаются преимущественно для обработки тел вращения. Основным инструментом для этих станков является резец. Ему сообщается движение подачи, главное движение получает заготовка.

Наиболее многочисленным типом станков рассматриваемой группы являются токарные и токарно-винторезные, позволяющие выполнять различные токарные работы, а токарно - винторезные станки, кроме того, - и нарезание резьбы.

Основными размерными характеристиками токарных станков является: высота центров и расстояние между центрами. Высота центров над станиной определяет наибольший радиус заготовки, которую можно обрабатывать на станке, а расстояние между центрами - наибольшую длину ее.

Токарные станки подразделяются на мелкие с высотой центров до 150 мм, средние с высотой центров 150 - 300 мм и крупные, у которых высота центров свыше 300 мм.

Токарно - револьверные станки предназначаются для обработки деталей, имеющих сложную геометрическую форму. Они позволяют работать различными инструментами, закрепляемыми как в суппорте, так и в поворотной головке.

Револьверные станки характеризуются наибольшим диаметром обрабатываемого прутка (на него указывают две последние цифры в обозначении модели станка) и наибольшим диаметром обработки.

Для обработки крупных деталей применяются карусельные станки, где деталь крепится на планшайбе, вращающейся вокруг вертикальной оси, а резец перемещается относительно заготовки. Диаметр планшайбы определяет наибольший размер обрабатываемой детали, а потому является для карусельных станков основным размерным параметром.

---

Многорезцовые станки позволяют одновременно обрабатывать ряд ступеней детали резцами, закрепленными в переднем и заднем суппортах, что значительно повышает производительность обработки.

Токарные автоматы и полуавтоматы применяются для массового изготовления разнообразных деталей. У автоматов автоматизированы все основные и вспомогательные движения. Функция рабочего состоит лишь в наблюдении за работой станка и периодической загрузке его прутками или штучными заготовками, засыпанными в бункер. Автоматы бывают одношпиндельные и многошпиндельные.

У полуавтоматов рабочий только устанавливает заготовку и снимает готовую деталь. Все остальные движения выполняет станок без его участия.

Основной размерной характеристикой для автоматов и полуавтоматов является наибольший диаметр обрабатываемого прутка или штучной заготовки.

УСТРОЙСТВО ТОКАРНО - ВИНТОРЕЗНОГО СТАНКА. МЕХАНИЗМЫ ГЛАВНОГО ДВИЖЕНИЯ

Основной несущей деталью токарно - винторезного станка (рис. 1) является станина 20. Она представляет собой массивную чугунную отливку коробчатого сечения с ребрами жесткости внутри. Верхние плоскости станины - направляющие – тщательно обрабатываются. Две наружные направляющие служат для перемещения по ним суппорта, а две внутренние - для установки и перемещения задней бабки.

Рисунок 1 – Общий вид токарно – винторезного станка модели 1К62

Станина покоится на двух тумбах : в передней Б располагается электродвигатель, в задней Д - сменные детали и привод системы охлаждения. Между тумбами под станиной располагается поддон К, куда сливается охлаждающая жидкость и собирается стружка.

С левой стороны станины прикрепляется передняя бабка I (коробка скоростей). В ее корпусе располагаются система зубчатых колес и другие механизмы для передачи вращательного движения на шпиндель и изменения числа оборотов его. Приводной шкив передней бабки получает вращение от электродвигателя через ременную передачу.

Шпиндель является наиболее ответственной деталью привода главного движения. Он изготавливается с большой точностью и располагается строго параллельно направляющим станины. Передний конец шпинделя имеет резьбу, на которую наворачивается трехкулачковый или четырехкулачковый токарный патрон 3 либо планшайба, служащие для закрепления обрабатываемых деталей. Кроме того, в передней части шпинделя имеется конусное отверстие, куда вставляется передний центр, служащий для установки деталей большой длины. Длинные заготовки устанавливаются между центрами, один из которых крепится в передней, а второй -в задней бабке.

Переключение числа оборотов шпинделя и направления его вращения выполняются с помощью рукояток управления 2, расположенных в передней части коробки скоростей.

С правой стороны станины располагается задняя бабка Д. Корпус 11 задней бабки установлен на основании, имеющем в нижней части направляющие для перемещения по направляющим станины. Корпус может смещаться по основанию в поперечном направлении, что нужно для обработки на станке конусов.

---

Смотрите также файлы

• 5-ЛЕКЦИЯ ООП-2008.doc

• 10.01.13.doc

• ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СОБСТВЕННОСТЬ.doc

• Крышка редуктора.doc

• Finansi_predpriyatiy_CHast_5.doc