Тема 4. Обработка материалов резанием

1. Токарная обработка.

2. Сверление.

3. Фрезерная обработка.

4. Шлифование.

5. Оборудование и материалы, применяемые при обработке резанием.

Обработка резанием является основным технологическим приёмом при изготовлении и ремонте деталей машин и механизмов. Обработка резанием имеет достаточно высокую производительность, отличается исключительной точностью, универсальностью и гибкостью. В этом заключается её преимущество перед другими методами формообразования, особенно в индивидуальном и мелкосерийном производствах, что характерно для предприятий сферы сервиса. Основные виды обработки материалов резанием: токарная обработка, фрезерная обработка, сверление, строгание, шлифование, полирование и т.д.

Токарная обработка (точение) – наиболее распространенный метод изготовления деталей типа тел вращения на токарных станках. На них можно производить обтачивание и растачивание цилиндрических, конических, шаровых и профильных поверхностей этих деталей, подрезание торцов, вытачивание канавок, нарезание наружных и внутренних резьб, накатывание рифлений, сверление, зенкерование, развертывание отверстий и другие виды токарных работ. Снятие стружки с поверхности вращающейся заготовки осуществляется режущим инструментом, основным элементом которого является клин, заостренный под углом  (рис. 4.1). Схема токарной обработки приведена на рисунке 4.2.

Вращательное движение заготовки называют главным движением резания, а поступательное движение режущего инструмента – движением подачи.

Рисунок 4.1. Схема работы резца:

1 – снимаемая стружка; 2 – резец; 3 – заготовка;

4 – снимаемый слой материала; Р – сила резания;  – угол заострения.

Для обработки заготовки необходимо установить наиболее рациональные режимы резания, т. е. скорость резания, подачу и глубину резания. Скоростью резания v (м/с или м/мин) называют путь режущей кромки инструмента относительно обрабатываемой заготовки в направлении главного движения за единицу времени. Подачей S (мм/об) называют путь, пройденный режущей кромкой инструмента относительно вращающейся заготовки в направлении движения подачи за один оборот заготовки. Подача может быть продольной, если инструмент перемещается параллельно оси вращения заготовки, и поперечной, если инструмент перемещается перпендикулярно этой оси. Глубина резания t (мм) определяется толщиной снимаемого слоя материала, измеренной по перпендикуляру к обработанной поверхности детали, за один рабочий ход инструмента относительно обрабатываемой поверхности.

Расчёт режимов чаще всего ведётся по следующей схеме t – S – v - P, т.е. устанавливается глубина резания (t) подача(S), определяется скорость резания (v) и сила резания (Р), по которой рассчитывается потребная мощность станка. Глубина резания при черновой обработке назначается по возможности максимальной (чаще всего равную всему припуску на обработку), а при чистовой – в зависимости от требований точности размеров и шероховатости обработанной поверхности.

Рисунок 4.2. Основные поверхности заготовки и основные

движения, осуществляющие процесс резания:

1 — обрабатываемая поверхность, 2 — поверхность резания,

3 — обработанная поверхность, 4 — ось вращения заготовки,

5 — продольная подача, 6 — поперечная подача, 7 — резец,

8 — заготовка, 9 – главное (вращательное) движение,

t — глубина резания

Подача при черновой обработке выбирается максимально возможной, исходя из жёсткости и прочности системы: станок – приспособление – инструмент - деталь; мощности станка, прочности режущей части инструмента и других ограничивающих факторов. При чистовой обработке принимается во внимание требуемая степень точности и шероховатости обработанной поверхности.

Частота вращения детали определяется по формуле:

, (4.1)

где n – частота вращения, мин^-1;

v – скорость резания, м/мин;

d – диаметр детали, мм.

Подача инструмента для чернового точения выбирается из таблицы 4.1.

Таблица 4.1