
- •Содержание
- •Лекция 1
- •Инструменты резания:
- •Требования к режущему инструменту
- •Особенности инструментальной оснастки для станков автоматизированного машиностроения и гибкого автоматизированного производства (гак, гап)
- •Качественные показатели режущего инструмента и технические требования, устанавливаемые стандартами
- •Перспективы совершенствования конструкции режущего инструмента
- •Лекции 2-3 Инструментальные материалы
- •Материалы, применяемые для режущих инструментов
- •Углеродистые инструментальные стали (гост1435-74)
- •Низколегированные инструментальные стали (гост 5950-73)
- •Быстрорежущие стали (гост 19265-73)
- •Химический состав безвольфрамовых быстрорежущих сталей
- •Твердые сплавы (гост 3882-74)
- •Ориентировочное соответствие отечественных марок твердых сплавов маркам iso
- •Минералокерамика
- •Лекция 4 Абразивы и инструменты из них
- •Некоторые характеристики абразивных материалов
- •1. Виды абразивных материалов
- •2. Зернистость
- •3. Связка
- •4. Твердость
- •Шкала твердости для шлифовальных кругов (гост 18118-72)
- •5. Структура
- •Группы структур
- •Характеристики групп абразивных паст
- •Лекция 5 Алмазы, стм и инструменты из них Алмазы и сверхтвердые материалы (стм)
- •Сравнительная характеристика стойкости и скорости резания инструментов, изготовленных из различных инструментальных материалов
- •1. Круги шлифовальные (гост 16167…16180-80)
- •2 . Алмазные отрезные круги (рис.11)
- •3 . Бруски хонинговальные
- •4 . Головки
- •5. Надфили
- •6. Порошки
- •7. Пасты алмазные
- •Лекция 6
- •Общие принципы работы режущих инструментов и построение их конструкции
- •Лекция 7 Соединительная (крепежная) часть режущего инструмента
- •Размеры конуса Морзе по наибольшему диаметру
- •Лекции 8-9
- •Основные способы крепления режущих элементов.
- •Составление рабочего чертежа и технических требований.
- •I. Инструменты составной и сборной конструкции
- •II. Основные способы крепления режущих элементов
- •III. Основные цели и задачи проектирования и расчета режущего инструментов
- •IV. Составление рабочего чертежа и технических требований
- •Условные обозначения допусков отклонения формы и взаимного расположения поверхностей
- •Лекция 10
- •Токарные резцы
- •Расточные резцы
- •Резцы, оснащенные сверхтвердыми материалами
- •Строгальные резцы
- •Д олбежные резцы
- •Резцы для автоматов и полуавтоматов
- •Круглые вращающиеся резцы
- •II. Основные положения по конструированию резцов
- •III. Расчет резца на прочность и виброустойчивость
- •IV. Стружкоформирование
- •Лекция 11 Фасонные резцы
- •Особенности построения фасонного профиля фасонного резца
- •Общая часть коррекционных расчетов
- •Лекции 12-13
- •Инструменты для обработки отверстий
- •Спиральные сверла
- •Лекция 14 Зенкеры и развертки
- •Зенкеры
- •Развертки
- •Лекция 15 Протяжки
- •Лекция 16 Фрезы
- •Лекции 17, 18, 19 Резьбообразующие инструменты
- •Инструменты для образования резьб
- •Резьбовые резцы
- •Гребенки
- •Метчики
- •Резьбонарезные плашки
- •Резьбовые головки
- •Резьбонарезные фрезы
- •Дисковые резьбонарезные фрезы
- •Гребенчатые резьбовые фрезы
- •Резьбонакатные инструменты
- •Резьбонакатные ролики
- •Конструктивные элементы ролика (гост 9539 – 72)
- •Резьбонакатные плашки
- •Лекции 20, 21, 22 Типы зуборезных инструментов
- •Инструменты для обработки зубьев цилиндрических колес.
- •Исходный контур инструментальной рейки
- •Эвольвентное зацепление
- •Модульные фрезы
- •Наборы фрез (модульных) по гост 10996-64
- •Дисковые модульные фрезы.
- •Пальцевые модульные фрезы
- •Зуборезные ри, работающие по методу обката.
- •Червячные фрезы
- •Особенности расчета червячных фрез для нарезания червячных колес
- •Зуборезные долбяки
- •Лекции 23, 24 Инструменты для образования зубьев конических колес
- •Инструменты для образования зубьев конических колес
- •Кинематика рабочих движений процесса образования зубьев
- •Зуборезные (зубострогальные) резцы
- •Дисковые зуборезные фрезы
- •Круговые протяжки
- •Червячные конические фрезы для нарезания колес с криволинейными (круговыми) зубьями
- •Резцовые головки для нарезания конических колес с круговым зубом
- •Методы нарезания конических колес с круговыми зубьями резцовыми головками
- •Характеристика резцовой головки
- •Лекция 25, 25 Особенности инструментальной оснастки для станков автоматизированного машиностроения и гибкого автоматизированного производства
- •1. Требования к ри для автоматизированного производства
- •2. Предварительная настройка инструмента на размер вне станка (приложения 1, 2, 3)
- •3. Быстросменность и перналаживаемость инструмента
- •4. Универсальность ри (приложения 6, 7)
- •5. Системы информации о состоянии режущей кромки и средства подналадки
- •6. Некоторые конструктивные особенности ри для автоматизированного производства и гибких производственных систем (гпс)
- •Для токарных станков с чпу
- •Для сверлильных и многооперационных станков (оц)
- •Для станков с чпу фрезерной группы
- •Д ля расточных станков с чпу
- •7. Основные виды вспомогательной оснастки для различного типа станков с чпу
- •Требования, предъявляемые к системе инструментальной оснастки
- •Точность позиционирования инструментальных блоков
- •8. Подсистема инструментального обеспечения гибкого автоматизированного производства (гап); ее структура и организация
- •Проблемы, возникающие при создании гибких производственных систем, касающиеся инструментальной оснастки
- •Разработка проектных модулей по выбору и расчету конструктивных элементов режущего инструмента
- •Сапр спиральных сверл
- •Типовые задачи и этапы проектирования ри
- •Оптимизация решений при проектировании ри
- •Вопросы рациональной эксплуатации и повышения эффективности режущих инструментов Условия рациональной эксплуатации режущих инструментов
- •Приемочный контроль режущих инструментов и подготовка его к работе
- •Наладочные работы
- •Направления развития теории режущих инструментов
- •Основные направления совершенствования конструкций ри
- •Тестовые вопросы по дисциплине «Режущий инструмент»
- •Приложения
- •Библиографический список
Д олбежные резцы
Применяются на долбежных станках при долблении поверхностей, пазов, канавок различных конфигураций. По принципу работы подобны строгальным резцам, только в этом случае возвратно-поступательное движение осуществляется в вертикальной плоскости.
Режущая часть долбежных резцов выполняется чаще всего из быстрорежущих пластин, но может быть и из твердого сплава.
Резцы для автоматов и полуавтоматов
Изготовляют, главным образом, из быстрорежущей стали. Головка резца изготовляется в виде вставки, приваренной к державке встык, а также с многогранными неперетачиваемыми твердосплавными пластинами.
В
ставка
состоит из полосы быстрорежущей стали
и основания из малоуглеродистой стали,
соединенных при помощи стыковой сварки.
Такая форма увеличивает срок службы
резца в 4–5 раз при незначительном
увеличении расхода быстрорежущей стали.
По способу установки резцы могут быть радиальными и тангенциальными (рис. 59).
Радиальные резцы применяют для работы без врезания и с врезанием. Врезание заключается в том, что в начале работы резец входит в заготовку с поперечной подачей, после достижения требуемой глубины поперечная подача выключается и резец начинает работать с продольной подачей. Для облегчения врезания угол при вершине резца ε≤90°; φ1=35…45°.
Тангенциальные резцы получили широкое распространение на токарных автоматах и полуавтоматах. Установлены по касательной к заготовке. Наибольшая сила Pz направлена вдоль оси резца, поэтому он не подвергается большому изгибающему моменту, как это бывает у радиальных резцов. При равных условиях снимает более крупную стружку по сравнению с радиальным резцом (рис.58).
Резец затачивается только по передней поверхности: γ=8…10° (черновая обработка); γ=10…20°(чистовая обработка). Задний угол α обеспечивается определенной установкой резца: α=8…10° (черновая обработка); α=10…12°(чистовая обработка); λ= –8…–10°(для черновой обработки). Преимуществом данного вида резцов является простота заточки и установки.
Круглые вращающиеся резцы
Это прогрессивный режущий инструмент. Особенности предложенных конструкций и их использование описаны в технической литературе (журнал «Машиностроитель», №6, 1965г.; №6,1970г. и так далее). Для осуществления процесса резания ось резца должна быть наклонена в вертикальной плоскости под определенным углом β2 и в горизонтальной плоскости β1. Ось резца может отклоняться как в направлении подачи, так и в обратном направлении, что характеризует прямую и обратную схемы. Могут быть из быстрорежущей стали и твердосплавных пластин. V=300…400 м/мин; S=0,5…2 мм/об; t=2…4 мм.
Стойкость таких резцов значительно выше (в десятки раз) по сравнению с резцами общего назначения, но они имеют существенные недостатки: не всегда удовлетворяет требованиям по чистоте обработанной поверхности, затруднено стружколомание, могут возникать вибрации.
II. Основные положения по конструированию резцов
Одним из наиболее важных требований, предъявляемых к режущим инструментам, является его эффективность, влияющая на производительность труда. Эффективность зависит от многих факторов, важнейшие из которых: материал режущей части; форма, размеры и положение пластины на резце; геометрические параметры режущей части; стружколомание; прочность и виброустойчивость державки и режущих кромок.
Материал режущей части – вне конкуренции по влиянию на производительность (из-за режущей способности). Форма и размеры пластин установлены соответствующими ГОСТами, которые учитывают простоту и универсальность формы, минимальное количество типоразмеров, технологичность пластин, минимальный вес и тому подобное.
В
ыбор
длины пластины а (см. рис.60) зависит
от глубины резания и главного угла в
плане φ, которые и определяют длину
главной режущей кромки. Вся длина
пластины не может быть использована, в
работе участвует не более 50…60% ее длины.
Ширина пластины b
регламентирует число допустимых
переточек по задней поверхности и
размеры опорной плоскости под пластиной.
С увеличением ширины b увеличивается
опорная плоскость и число возможных
переточек по задней поверхности, но и
возрастают размеры головки резца и
усложняется изготовление пластины
из-за коробления при спекании.
Выбор толщины пластины s играет наиболее важное значение. Толщина s влияет на прочность пластины и количество допустимых переточек по задней поверхности. С увеличением сечения срезаемого слоя повышается нагрузка на резец, толщина пластины должна быть увеличена. s=(0,18…0,25)H, где H – высота корпуса резца.
Для резцов
универсального назначения принимают
отношение
.
По ГОСТ 2209–82 это соотношение колеблется
в пределах 2…1,7. Толщина пластины s=2,5…12
мм.
Расположение пластины в державке должно быть таким, чтобы опорная плоскость располагалась параллельно направлению перемещения вершины резца при переточках (рис. 61, а). Тогда угол врезания пластины θ может быть определен как (рис. 61, б):
,
где Δh – величина стачивания по задней поверхности (плюс припуск на переточку, равный 0,2…0,5 мм); Δc – величина стачивания по передней поверхности (плюс припуск на переточку, равный 0,3…0,6 мм); γ,α - соответственно передний и задний углы.
Е
сли
подставить в формулу средние значения
величин, принятые на практике, то получим
θ=30…45°. Для сборных резцов принимают
угол врезания θ=25…30°. Для пластин,
закрепляемых силами резания, θ=15°. Для
напаянных пластин принимают угол
врезания θ=12…18°, так как при большем
значении угла врезания:
высота вершины резца до опорной плоскости резко понижается при переточках;
сходящая стружка вырабатывает в державке около пластины большую лунку, может скопиться в зоне резания и вызвать поломку резца (рис.62,а);
при пайке в закрытом пазу пластина приобретает дополнительные напряжения, что вызывает уменьшение режущей способности резца.
Для пластин с вышлифованной лункой (для обеспечения завивания стружки) располагают пластину параллельно опорной плоскости. Это уменьшает потери твердого сплава (рис.62,б).