
- •Г. Н. Зайцев, т. А. Макарова физико-химические основы технологических процессов производства изделий
- •Предисловие
- •Введение
- •Методы обработки заготовок резанием лезвииныи инструмент
- •Часть 1. Физико-механические основы технологических процессов обработки заготовок резанием
- •Глава 1. Режущая часть инструмента и его геометрические параметры
- •Режущая часть токарного резца
- •Основные виды работ, выполняемых различными токарными резцами
- •Изменение углов резца в процессе резания
- •Контрольные вопросы
- •Глава 2. Особенности формообразования поверхностей деталей при резании
- •Схемы обработки резанием
- •Схемы обработки при точении, строгании и шлифовании
- •Схемы образования основных видов поверхностей
- •Методы формообразования поверхностей деталей при резанни
- •Методы формообразования поверхностен при резаннн
- •Контрольные вопросы
- •Глава 3. Физико-механические особенности процесса резания
- •Наростообразование при резании металлов
- •Составляющие силы резания при точении
- •Влияние изменения условий обработки на величины составляющих силы резания
- •3.9. Вибрации при резании материалов
- •Контрольные вопросы
- •Глава 4. Изменение качественных характеристик поверхности при обработке резанием
- •Параметры для нормирования шероховатости поверхности
- •Количественные параметры шероховатости
- •1. Среднее арифметическое отклонение профиля Ка
- •Тип направления неровностей шероховатости
- •Влияние параметров обработки на высоту микронеровностей
- •Контрольные вопросы
- •Глава 5. Выбор оптимальных режимов резания при лезвийной обработке
- •Исходные данные для расчета режимов резания
- •Выбор материала режущей части инструмента
- •Выбор геометрических параметров токарных перетачиваемых проходных резцов
- •Выбор режимов резания
- •Часть 2. Физико-химические основы технологических процессов обработки заготовок электрофизическими и электрохимическими методами
- •Глава 1. Методы обработки, основанные на тепловом воздействии на обрабатываемый материал
- •Физические основы технологических процессов электроэрозионной обработки заготовок
- •Схемы электроэрозионной обработки
- •Зависимость глубины измененного сл01г от энергии импульсов для стали 45
- •Физические основы технологических процессов электроискрового легирования заготовок
- •Электроконтактной обработки заготовок
- •1 Кристаллизатор
- •Физические основы технологических процессов электронно-лучевой обработки заготовок
- •Технологические показатели прошивания различных материалов с помощью окг
- •Контрольные вопросы
- •Глава 2. Виды обработки, основанные на электрохимическом воздействии на обрабатываемый материал
- •2.1. Физические основы технологических процессов электрохимической обработки заготовок
- •I Рис. 2.17. Схема анодно-абразивного шлифования I
- •Контрольные вопросы
- •Глава 3. Виды обработки, основанные на импульсном ультразвуковом механическом воздействии на обрабатываемый материал
- •Основные представления об ультразвуке
- •Классификация основных видов ультразвуковой обработки (узо)
- •Контрольные вопросы
- •Заключение
- •Тестовые задания
- •Раздел 1. Режущая часть инструмента и его геометрические параметры. Особенности формообразования поверхностей деталей при резании (модуль 1)
- •Режущая часть токарного резца
- •Геометрические параметры режущей части резца
- •Основные виды работ, выполняемых различными токарными резцами
- •Изменение углов резца в статике при его неправильной установке
- •Схемы обработки резанием
- •Раздел 2. Физико-механические особенности процесса резания (модуль 2)
- •Затраты на электроэнергию в себестоимости обработки резанием
- •Вибрации при резании материалов мта №54 Открытое Базовое
- •Раздел 3. Изменение качественных характеристик поверхности при обработке резанием (модуль 3)
- •Параметры для нормирования шероховатости поверхности
- •Влияние параметров обработки на высоту мякронеровностей
- •Наклеп в поверхност ном слое материала при резании
Выбор геометрических параметров токарных перетачиваемых проходных резцов
Угол наклона главной режущей кромки X выбирают в пределах X = ± 3° для отвода стружки в нужную сторону при работе на автоматах и полуавтоматах, а также на универсальных станках с учетом требований безопасности. При выполнении черновых технологических переходов с большой площадью сечения стружки, ее нужно отводить в безопасном направлении вправо. Выбираем Х-+3°. Для чистовых переходов с мелкой безопасной стружкой можно выбирать X = -3°.
Главный угол в плане <р выбирается исходя из конструкции детали. Если перепад ступеней детали задан под прямым углом, то принимаем ф = 90° (упорный резец). При уменьшении значения угла ф снижается шероховатость и возрастают силы резания, что может привести у нежестких деталей к значительным упругим отжа- тиям, которые снизят точность обработки и могут привести к вибрациям технологической системы. Поэтому резцами с ф = 30° ре-
комендуется точить жесткие детали с отношением длины заготовки
к ее диаметру — <3. При этом производительность резания будет с1
максимальной.
Вспомогательный угол в плане 91 рекомендуется выбирать меньше 10°. Уменьшение ф] приводит к снижению шероховатости поверхности детали.
Передний угол у задается в зависимости от твердости и прочности обрабатываемого материала. При увеличении угла у растет коэффициент трения стружки по передней поверхности резца, увеличивается твердость и глубина наклепанного слоя, но снижаются силы резания и интенсивность вибрации. Максимальная стойкость резца достигается при оптимальном значении переднего угла у. Обычно переднюю поверхность резцов затачивают под углом у = + 15°.
Оптимальное значение главного заднего угла а обеспечивает максимальную стойкость резца. Для токарных резцов, работающих при чистовых подачах 5 < 0,25 мм/об, рекомендуется среднее значение заднего угла аср = 12°, а при больших подачах 5 > 0,25 мм/об - (Хер = 8.
Радиус закругления вершины резца г зависит от сечения державки резца. При увеличении радиуса г снижается шероховатость поверхности и повышается стойкость резца, но снижается виброустойчивость процесса, увеличивается сила резания и уменьшается фактическое значение главного угла в плане ф. Поэтому радиус закругления вершины резцов рекомендует выбирать в диапазоне г = 0,2 - 1 мм.
Выбор режимов резания
Расчет глубивы резания. Общий припуск на сторону задается на чертеже исходной заготовки. При выборе значения глубины резания следует стремиться снять весь припуск за один проход. Если по технологическим причинам необходимы два прохода, то на терновом следует снимать до 80% припуска, а на чистовом - остальные 20%.
Выбор подачи. Вторым шагом по повышению производительности точения после назначения максимальной глубины резания является выбор наибольшей допустимой подачи, так как при этом снижаются вибрации и подача оказывает меньшее влияние на стойкость, чем скорость резания.
На окончательных переходах, когда нужно обеспечить необходимое качество поверхности, подачу выбирают по нормативным
таблицам или из соотношения 8 < — < 10, а на предварительных,
5
выполняемых с наибольшей производительностью, 5 < ~ < 7.
Значение подачи ограничивают следующие факторы.
Жесткость технологической системы при выбранной схеме установки заготовки в приспособлении на станке. По формулам сопротивления материалов рассчитываются прогибы заготовки под действием сил резания при разных способах закрепления заготовки на токарном станке. Затем по предельным значениям стрелы прогиба рассчитывают предельные значения подачи.
Прочность и жесткость стержня резца. При приближенном расчете рассматривается условие плоского изгиба под действием только силы Р,. Нормальным считается вылет резца / = 1,5 Я, где Я - высота стержня, а при других вылетах вводятся поправочные коэффициенты. При черновом точении допускается стрела прогиба /=0,1 мм, а при чистовом -/= 0,03 ■¥ 0,05 мм.
Прочность режущей пластины. Допустимая подача определяется на основе опытных данных.
Прочность механизма подач станка. Предельная подача определяется из формулы силы резания Рх, когда значение силы заменено значением допускаемого усилия по прочности механизма подачи, приведенного в паспорте станка.
Шероховатость обрабатываемой поверхности, предельная подача находится по результатам эксперимента.
В таблице нормативов режимов резания даны допустимые значения подач при действии вышеперечисленных факторов при заданных условиях обработки.
Выбор скорости резания. По нормативным данным выбирают скорость резания, при которой соблюдалась бы заданная стойкость резцов для данных условий обработки.
Что является исходными данными для расчета режимов резания?
Как выбрать материал режущей части инструмента?
Исходя из каких условий выбирают геометрические параметры карных проходных резцов?
Какие факторы ограничивают выбор величины подачи?
Как выбирается скорость резания?