- •Учебное пособие
- •1. Основы технологии обработки заготовок
- •1.1. Современные технологические методы формообразования
- •1.2. Кинематические основы формообразования поверхностей
- •1.5. Инструмент для формообразования поверхностей деталей машин
- •1.6. Физические закономерности (явления) процесса резания
- •1.7. Точность и качество обработанной поверхности
- •1.8. Производительность и выбор режима резания
- •1.9. Инструментальные материалы
- •2. Металлорежущие станки
- •2.1. Классификация металлорежущих станков
- •2.2. Кинематика станков
- •2.3. Классификация простейших механизмов станков
- •2.4. Условные обозначения элементов кинематических схем
- •2.5. Примеры обозначения и расчета простейших
- •2.6. Кинематическая схема токарно-винторезного станка 16к20
- •3. Обработка заготовок на токарных станках
- •3.1. Типы станков токарной группы
- •3.3. Типы токарных резцов
- •3 4. Принадлежности к токарным станкам
- •3.5. Способы закрепления заготовок
- •3.6. Работы, выполняемые на токарных станках
- •4. Обработка заготовок на фрезерных станках
- •4.1. Особенности процесса фрезерования
- •4.2. Работы, выполняемые на фрезерных станках
- •4.3. Типы фрез
- •4.5. Машинное время при фрезеровании
- •4.6. Схемы цилиндрического фрезерования
- •4.7. Типы фрезерных станков
- •4.8. Принадлежности к фрезерным станкам
- •4.9. Делительные головки
- •5. Обработка на сверлильных и расточных станках
- •5.1. Работы, выполняемые на сверлильных станках
- •5.2. Конструкции и геометрия осевых инструментов
- •5.3. Элементы режима резания
- •5.4. Типы сверлильных расточных станков
- •6. Обработка на строгальных, долбежных и протяжных станках
- •6.1. Особенности процессов строгания, долбления и протягивания
- •6.2. Станки строгально-протяжной группы
- •7. Зубонарезание
- •7.1. Методы нарезания зубчатых колес
- •7.2. Схемы обработки методом копирования
- •7.3. Схемы обработки зубчатых колес методом обкатки
- •8. Шлифование
- •8.1. Особенности процесса шлифования
- •8. 2. Характеристика и маркировка абразивного инструмента
- •500 × 50 × 305 – Размеры круга (мм); 35 м/с – допустимая окружная скорость
- •8.3. Основные схемы шлифования
- •8.4. Шлифовальные станки
- •9. Отделочные методы обработки
- •9.1. Обработка абразивными инструментами
- •9.2. Методы отделки зубьев зубчатых колес
- •9.3. Обработка методами пластического деформирования
- •10. Электрохимические и электрофизические методы размерной обработки
- •10.1. Электрохимические методы
- •10.2. Электроэрозионные методы
- •10.3. Ультразвуковая обработка
- •10.4. Лучевые методы
- •11. Основы теории обработки металлов давлением (омд). Процессы формообразования при омд
- •11.1. Сущность и основные способы обработки металлов давлением
- •11.2. Нагрев металла и нагревательные устройства
- •11.3. Технологические операции обработки металлов давлением
- •11.4. Технико-экономические показатели и критерии выбора рациональных способов обработки металлов давлением
- •Библиографический список
- •3 94026 Воронеж, Московский просп., 14
4.3. Типы фрез
В зависимости от вида обрабатываемой поверхности применяется соот-ветствующий тип фрезы. Среди всех видов лезвийного инструмента фрезы выделяются наибольшим разнообразием и различаются по признакам:
- по расположению зубьев на исходном цилиндре:
торцовые, цилиндрические, одно-, двух- и трехсторонние;
- по способу закрепления на станке:
насадные, хвостовые (или концевые);
- по характеру выполняемой работы:
шпоночные, угловые, фасонные, пазовые, отрезные, прорезные, резьбовые, зуборезные и др.;
- по направлению зуба на цилиндре:
прямозубые, с винтовым и разнонаправленным зубом;
- по материалу режущей части:
из быстрорежущей стали, твердого сплава или композита;
- по форме задней поверхности зуба:
остроконечные (острозаточенные) и затылованные;
- по способу закрепления режущего элемента:
цельные и сборные: с напаянными или приклеенными пластинами, с вставными ножами, с механическим креплением и др.;
- по виду хвостовика для крепления фрезы:
с цилиндрическим и коническим хвостовиком;
- по размеру зуба:
с мелким и крупным зубом.
На основании перечисленных отличающих признаков можно выделить следующие типы фрез:
- основные: цилиндрические, торцовые, дисковые, концевые, угловые, фасонные и отрезные;
- специальные: шпоночные, пазовые ("Т-образные", типа "Ласточкин хвост" и др.), резьбовые, модульные и др.
Цилиндрические фрезы (рис. 4.l, a) применяют для обработки открытых поверхностей.Такие фрезы могут быть с правыми и левыми винтовыми канавками, которые обеспечивают более равномерное фрезерование. Для уменьшения вибрации применяют фрезы с неравномерным шагом между зубьями.
Цилиндрические фрезы устанавливаются на станках с горизонтальным расположением шпинделя (горизонтальных и универсальных) и зажимаются на оправках шпинделя с помощью колец и зажимной гайки.
Торцовые фрезы (рис. 4.1, б) имеют режущие кромки на торцовой и цилиндрической поверхностях. Торцовые фрезы могут быть цельными и со вставными пластинками и ножами, насадные и с хвостовиком.
Эти фрезы применяют для обработки открытых поверхностей, их можно устанавливать на любых типах фрезерных станков.
Дисковые фрезы (рис.4.1, в, г) применяют для обработки уступов, пазов, лысок, многогранных поверхностей на прямоугольных и круглых заготовках. Дисковые фрезы могут быть одно-, двух- и трехсторонними в зависимости от наличия режущих кромок на цилиндрической части или на торцах.
Дисковые фрезы устанавливаются в основном на станках с горизонтальным шпинделем.
Концевые фрезы (рис. 4.1, д) применяют для обработки плоскостей, уступов, пазов и криволинейных контуров по разметке или копиру. Концевые фрезы имеют режущие кромки на цилиндрической части и торце. Обычно концевые фрезы выполняются заодно целое с хвостовиком и имеют длину большую, чем диаметр. Концевые фрезы можно устанавливать на любых фрезерных станках.
Угловые фрезы используют для обработки поверхностей, расположенных под углом друг к другу или угловых пазов и канавок. Различают одно- и двухугловые фрезы.
Рис. 4.1. Различные виды обработки на фрезерных станках:
а - обработка плоскости цилиндрической фрезой;
б - обработка плоскости торцевой фрезой;
в, г - обработка вертикальной плоскости и паза дисковой трехсторонней фрезой;
д - обработка паза концевой фрезой;
е - обработка боковых плоскостей двумя торцевыми фрезами;
ж - обработка сложного профиля набором фрез
Фасонные фрезы применяют для изготовления сложно-фасонных поверхностей, при этом профиль фасонной фрезы должен соответствовать профилю обрабатываемой поверхности.
Фрезы, применяемые для получения определенных элементов на заготовке, относятся к специальным и имеют соответствующие названия, такие как:
- модульная - для прорезания впадин зубчатых колес;
- пазовая - для получения специальных пазов (типа "ласточкин хвост" или "Т-образная");
- шпоночная - концевая двузубая фреза для получения закрытых шпоночных пазов;
- резьбовая - для нарезания резьбы.
В качестве материала режущей части фрез применяются:
- быстрорежущие стали (Р6М5, Р9М10 и др.);
- металлокерамические твердые сплавы (Т15Кб, Т5К10, ВК8 и др.);
- минералокерамика (ВЗ, Силинит-Р);
- композиты (К05, К10).
По конструкции фрезы могут быть цельные, сварные и сборные.
Цельные фрезы изготовлены полностью из инструментального материала. Сварные и сборные фрезы выполнены из корпуса (державки) и режущих элементов, которые в виде пластин, вставок или ножей припаяны, приклеены или механически закреплены на державке.
4.4. Элементы режима резания
Рассмотрим элементы режима резания на схемах фрезерования цилиндрической и концевой фрезами (рис. 4.2).
К элементам режима резания при фрезеровании относятся:
ширина фрезерования, глубина резания, подача и скорость резания.
Ш ирина фрезерования (В) - величина обрабатываемой поверхности, измеренная в направлении, параллельном оси фрезы. Ширина фрезерования задается чертежом детали.
Рис. 4.2. Виды фрезерования:
а) цилиндрическое; б) торцовое
Глубина резания (t ) - толщина срезаемого слоя материала, измеренная перпендикулярно к обработанной поверхности. Глубину резания можно определить, зная припуск (разность высот заготовки - Н и детали - h) и число рабочих ходов - i:
(мм).
Подача (S) при фрезеровании - величина перемещения обрабатываемой заготовки относительно фрезы.
Различают три размерности подачи:
Sz – подача на зуб (мм/зуб) - перемещение заготовки при повороте фрезы на один зуб;
Sо – подача на оборот (мм/об) - перемещение заготовки за один оборот фрезы;
Sм – минутная подача (мм/мин) - перемещение заготовки за одну минуту (скорость подачи).
Между видами подач имеется соотношения:
SM = Sо• nфр = Sz• Zфр• nфр , (мм/мин),
где Zфр - число зубьев фрезы;
nфр - частота вращения фрезы, об/мин.
Скорость резания (V) при фрезеровании - окружная скорость вращения фрезы, определяется по скорости точки режущего лезвия, наиболее удаленной от оси фрезы:
V = л • Dфр• nфр , (м/мин)
где Dфр - наружный диаметр фрезы, м;
nфр - частота вращения фрезы, об/мин.
В практических расчетах допустимая скорость резания определяется по эмпирической зависимости:
(м/мин),
где СV - коэффициент, характеризующий свойства материала заготовки и условия обработки;
Tm - период стойкости фрезы, мин;
m, qv, хv, уv, иv, рv - показатели степени при T, Dфр, t, Sz, В и Zфр ;
КV - общий поправочный коэффициент, учитывающий изменения
условий обработки, определяется как произведение ряда коэффициентов:
КV = КMv • КПv • КИv ,
где КMv - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;
КПv - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;
КИv - коэффициент, учитывающий качество материала инструмента.
Иногда, скорость резания назначается без расчета, а в виде конкретных значений, рекомендуемых в справочных данных. В этом случае рекомендуемая скорость резания корректируется на различные условия обработки поправочными коэффициентами.