Глава 4.2. Механическая обработка заготовок.

4.2.1. Общие положения

Изготовление деталей, в зависимости от их конструктивных особенностей и выбранного материала, начинается с механической обработки заготовки. В качестве исходной заготовки могут использоваться круг, шестигранник, лист, а также заготовки полученные литьём, штамповкой, ковкой, сваркой. На Рис.6.1 приведена условная классификация современных методов обработки, которые наиболее широко применяются в промышленности.

Рис. 4.2.1

В данном разделе рассмотрены основные методы механической обработки поверхностей, оборудование и инструменты, используемые в процессе обработки.

Для придания деталям необходимой формы и размеров, а также для обеспечения требуемого качества поверхности применяются различные технологические процессы обработки металлов со снятием стружки (припуска).

Резание материалов - обработка материалов снятием стружки для придания изделию заданных форм, размеров и обеспечения определенного технологией качества поверхности. Наиболее распространёнными процессами резания являются: точение, фрезерование, строгание, долбление, протягивание и шлифование, хонингование и алмазное выглаживание.

Угол резания – угол, образующий передней кромкой инструмента и плоскостью резания, который является (наряду с передним, главным и вспомогательным, задними углами в плане, углом наклона главный режущей кромки) одним из параметров, определяющих процесса резания, качества обрабатываемой поверхности и требуемую скорость резания для обеспечения необходимой шероховатости (чистоты) обрабатываемой поверхности.

Скорость резания – отношение перемещения режущей кромки инструмента относительно обрабатывающей поверхности ко времени. Скорость резания выражается в м/сек или м/мин и является параметром, определяющим производительность и качество обрабатывающей поверхности.

Рис. 4.2.2.

На Рис. 4.2.2., как пример, обработки материалов резанием показана схема резания на токарном станке (а) и основные элементы резца токарного станка.

В процессе механической обработки с поверхности заготовки снимается слой материала за один или несколько проходов инструмента. Для обработки различных поверхностей, одной и той же детали, в зависимости от сложности конструкции, точности изготовления и качества поверхности, могут применяться различные инструменты и технологические процессы изготовления. Для каждого процесса обработки предусматривается своя величина припуска. От обработки к обработке величина припуска уменьшается, а точность изготовления и чистота поверхности увеличивается.

Для большинства деталей, обрабатываемых резанием, необходимо выполнять следующие требования:

при конструировании следует максимально использовать унифицированные элементы формы деталей (резьбы, канавки, выточки, диаметры, модули, размеры шлицов, шпоночных канавок и т.д.);

конструкция детали должна обеспечивать свободный подход режущего инструмента к обрабатываемой поверхности;

при назначении шероховатости поверхности и точности изготовления необходимо руководствоваться аналогами или соотношениями, приведёнными в таблице 4.1. , 4.2 и справочной литературе.

Таблица 4.1

Соотношение между полями допусков предпочтительного применения и параметрами шероховатости поверхности. приведённые в таблице 4.2 рекомендации соответствуют случаю, когда отклонение формы и расположение поверхностей находятся в пределах поля допуска на размер и особо не оговариваются в рабочем чертеже.

В зависимости от методов обработки и режимов резания можно получать различную шероховатость поверхностей. В таблице 4.2. приведены возможные диапазоны шероховатости поверхностей обрабатываемых различными методами. Как видно из таблиц шероховатость поверхности зависит от точности изготовления, чем выше точность, тем меньше величина шероховатости поверхности.

Таблица 4.2.

Шероховатость поверхности при механических способах обработки