Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и станки учебник

..pdf
Скачиваний:
75
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
23.65 Mб
Скачать

Станки для электрохимической размерной обработки в проточ­ ном электролите состоят из четырех основных агрегатов: 1) источ­ ника энергии — мощного выпрямителя; 2) электрохимической ячей­ ки, в которой происходит анодное растворение обрабатываемого ма­ териала; 3) системы прокачки электролита с устройствами для тер­ мостабилизации и очистки электролита; 4) системы подачи катода, поддерживающей постоянную величину межэлектродного зазора.

На рис. XXIV.3 показан универсальный копировально-про­ шивочный электрохимический станок 4423 для изготовления штам­

пов, пресс-форм, литейных

 

форм,

а также для обработки

 

отверстий и полостей различ­

 

ной

формы

в

деталях

из

 

труднообрабатываемых спла­

 

вов. Станок содержит меха­

 

ническую часть, бак для

 

электролита, насосную уста­

 

новку для подачи электро­

 

лита в рабочую камеру и для

 

откачки его, фильтр для

 

очистки и холодильную уста­

 

новку для стабилизации тем­

 

пературы электролита,источ­

 

ник питания постоянного то­

 

ка, систему вентиляции ра­

 

бочей

 

камеры

и

систему

 

подачи

углекислого

газа

в

 

рабочий

зазор.

В

станке

 

предусмотрено

автоматиче­

 

ское регулирование межэлек­

 

тродного зазора по основ­

 

ному рабочему параметру —

 

плотности тока на аноде.

 

 

Наибольшее

применение

Рис. ХХІѴ.З. Универсальный электро­

в Советском Союзе и за рубе­

жом получили специализиро­

химический станок 4423

ванные

электрохимические

 

станки для

обработки турбинных лопаток. Применяются кон­

струкции станков с горизонтальным и вертикальным расположе­ нием катодов и с различными схемами автоматической подачи ка­ тодов. На рис. XXIV.4 показана компоновка электрохимической установки на базе полуавтомата ЭХО-1, в котором катоды рас­ положены горизонтально.

Электрохимические станки-полуавтоматы, осуществляющие одновременную обработку корыта и спинки турбинных лопаток из жаропрочных сплавов, по сравнению с обработкой резанием, уменьшают трудоемкость обработки в 6 раз и дают значительный технико-экономический эффект.

603

Для растирепия областей применения электрохимических станков необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать методики проектирования катодов, обеспечи­ вающих равномерный поток электролита в рабочем зазоре.

Рис. X X IV .4. Электрохимическая установка

для

обработки

турбинных

ло­

 

 

 

паток:

 

 

 

 

1 — с т а н о к -п о л у ав то м ат

Э Х О -1;

2 — и сто ч н и к п и т а н и я

(в ы п р я м и те л ь ); 3 — в ан н ы

д л я

эл ек тр о л и та (ем костью

1,7

м 3);

4 — ц ен тр о б е ж н ы й

н асос

д л я п одач и э л е к т р о л и т а (4 0 —

70 м 8/ч ) в р аб о ч у ю зо н у ;

5 —

ц ен тр и ф у га д л я оч и стки

э л е к т р о л и т а ; в

б ач о к с н асосам и

 

 

д л я п е р е к а ч и в а н и я эл е к т р о л и т а

 

 

2.Создать типовые составы электролитов для получения высо­ кой производительности, точности и качества поверхностного слоя.

3.Разработать фильтры для работы на малых межэлектродных зазорах.

4.Получить составы изолирующих покрытий для нерабочих поверхностей катодов.

5.Автоматизировать процесс обработки.

§ 3. Ультразвуковые станки

Для ультразвуковой обработки хрупких материалов применяют станки с мощностью генераторов от 0,05 до 4 кВт, которые делятся на переносные малогабаритные установки и стационарные ультра­ звуковые станки.

Наибольшее применение получили стационарные ультразвуко­ вые станки. В табл. ХХІѴ.З приведены технические характери­ стики универсальных ультразвуковых станков.

Универсальный ультразвуковой станок состоит из генератора, акустической головки (обычно с магнитострикционным преобразо­ вателем), механизмов подачи головки и создания статической на­ грузки инструмента на деталь, стола для закрепления заготовок, системы подвода абразивной суспензии, устройства для измерения глубины обработки. На рис. XXIV.5 показана кинематическая

604

 

 

 

 

 

 

Таблица

XXIV, 3

Технические характеристики ультразвуковых

станков

 

Характеристика

 

 

Модель станков

 

 

4770

4771

4772Л

4В772

4Б773

 

 

 

Мощность

генератора

 

 

 

 

 

в к В т ............................

 

 

0,4

0,4

1,6

1,6

4,0

Рабочая частота в кГц

18

18

22

22

18

Наибольший

диаметр

 

 

 

 

 

обработки в м м ............

 

15

15

80

80

100

Размеры стола в мм 125X165

0 250

0 300

0 300

0 320

Производительность

в

 

 

 

 

 

мм3/мші при обработке:

 

 

 

 

 

 

с т е к л а ......................

 

.

До 300

До 1300

До 4000

До 4000

9000

твердого сплава . .

До 8

До 20

До 50

400

1000

Точность обработки

в

 

 

 

 

 

ММ ............................................

размеры

± 0,04

± 0,025

± 0,025

± 0,025

± 0,025

Габаритные

 

 

 

 

 

станка в м м ...................

 

 

500 X

J2 0 0 X

1360X

1360X

1500X

 

 

 

Х380Х

Х750Х ХІ060Х

хЮбОх

ХІЗООх

 

 

 

Х550

Х1875

Х2080

Х2080

Х2200

схема настольного ультразвукового станка 4770. Литая станина несет координатный стол и каретку. На ползушке 1 каретки смон­ тирована акустическая головка. Вертикальная подача каретки

Рис. ХХІѴ.5. Схема ультразвукового станка 4770

605

осуществляется при помощи асинхронного двигателя 2, колес z3, z4 и рейки 9. Для облегчения работы электродвигателя поставлен противовес 3, укрепленный на ленте 4. Лента намотана на барабан 5 валика 6 ручной подачи. Двигатель развивает крутящий момент, зависящий от величины напряжения, регулируемого потенцио­ метром. Двигатель обеспечивает как быстрые (установочные) пере­ мещения, так и силу подачи РСт Для периодического подъема и опускания инструмента применено реле времени, а плавность подвода инструмента к детали обес­ печивается гидравлическим демпфе­ ром, цилиндр 7 которого крепится к корпусу каретки, а шток 8 к ползушке. Генератор и насос для подачи абразивной суспензии выполнены в виде отдельных блоков.

Рис. XXIV.6. Принципиальная схема

Рис. XXIV.7. Ультразвуковой

станка 4Б772

станок мод. 4Б772

На базе станка 4770 разработан прецизионный станок 4771

спрокачкой и вакуумным отсосом абразива.

Вультразвуковых станках 4Б772 и 4Б773 используется разра­ ботанный в МАИ способ, основанный на совмещении ультразву­ кового и электрохимического методов, который наиболее эффекти­ вен при обработке деталей из твердых сплавов. В станках применен разработанный ЭНИМСом способ подвода абразивной суспензии

под давлением около 4 атм (0,39 МПа). На рис. XXIV.6 и XXIV.7 показаны принципиальная схема и общий вил ультра­ звукового станка 4Б772. Инструмент I крепится к волноводу 2 магнитострикционной головки 3. Головка перемещается по направ­ ляющим качения и прижимает инструмент к обрабатываемой де­ тали 4 со статической силой Рсх, регулируемой противовесом, ко­ торый перемещается по коромыслу 5. Нагнетание электролита из

G06

бака 10 в инструмент 1 или деталь 4 осуществляется при помощи насоса Я через распределительный кран 7 Из рабочей зоны элект­ ролит поступает в ванну стола, а оттуда в приемный бак 11. При обработке твердых сплавов в качестве электролита используется 10—15%-ный водный раствор азотнокислого калия, а вместо кар­ бида бора можно применять более дешевый абразив — карбид кремния. Глубина обработки регистрируется индикатором 6.

Станок 4Б772 комплектуется двумя отдельно выполненными блоками — ультразвуковым генератором УЗГ-5-1,6 и выпрямите­ лем 9 мощностью 3,5 кВт.

В Советском Союзе, кроме универсальных, применяются специализированные ультразвуковые станки: 4770А и МЭ-46 для обработки полупроводников; УЗА-1 и МЭ-22 для обработки алмазных волок; УРП-1 для ультразвуковой обработки проволоч­ кой диодных матриц и др. Для обработки полупроводниковых ма­ териалов за рубежом разработаны четырех-, восьми-, девяти- и десятипозициониые ультразвуковые станки.

Для нарезания резьбы метчиками в труднообрабатываемых ма­ териалах с воздействием ультразвука разработаны специализи­ рованные станки с магнитострикционными и пьезокерамическими преобразователями, а также ультразвуковые головки, которые можно устанавливать на обычных фрезерных, вертикально- и ра­ диально-сверлильных станках.

Список литературы

1.Агурскпй М. С. Числовое программное управление станками. М., «Машиностроение», 1966, 380 с.

2.Ачеркан Н. С. Металлорежущие станки. Т. 1 и 2. М., «Машинострое­

ние»,

1965, 764 с., 628 с.

3.

Баклунов Е. Д. Протяжки. М., Машгиз, I960., 168 с.

4.

Барун В. А., Будинскиіі А. А. Станки с программным управлением

и программирование обработки. М. — Л., «Машиностроение», 1965, 244 с. 5. Богуславский Б. Л. Токарные автоматы и полуавтоматы. М., Машгиз,

1958, 596 с.

6. Владзиевекий А. П . Автоматические линии в машиностроении. Т. 1

и II. М., Машгиз, 1958, 340 с.

7. Вульф А. М. Резание металлов. М., Машгиз, 1963, 428 с.

8. Грановский Г. И., Трудов П. П. Резание металлов. М., Машгиз, 1954, 472 с.

9.Головачев В. А. Электрохимическая размерная обработка деталей сложной формы. М., «Машиностроение», 1969., 200 с.

10.Даниелян А. М. Обработка резанием жаропрочных сталей, сплавов

и тугоплавких металлов. М., «Машиностроение», 1965, 308 с.

И . Егоров С. В., Червяков А. Г. Руководство к лабораторным работам по курсу «Резание конструкционных материалов и режущий инструмент». Редиздат МАИ, 1971, 196 с.

12.Загурский В. И. Прогрессивные способы обработки резьбы. М.,

Машгиз, 1960, 164 с.

13.Зорев II. II., Фетисова 3. М. Обработка резанием тугоплавких сплавов. М., «Машиностроение», 1966, 228 с.

14.Зусман В. Г., Шраго Л. К. Цикловое программное управление металлорежущими станками. М., «Машиностроение», 1971, 161 с.

15.Ипполитов Г. М. Абразивно-алмазная обработка. М., «Машино­ строение», 1969, 336 с.

16.Инструмент, порошки и пасты из синтетических алмазов. Под ред. Бакуля В. II. Киев, «Техника», 1971, с. 14.

17.Карцев С. II. Резьбонарезной инструмент. М., Машгиз, 1959, 100 с.

18.Кедринский В. Н., Писманик К. М. Станки для обработки коничес­ ких зубчатых колес. М., «Машиностроение», 1967, 260 с.

19.Костецкнй Б. И., Колесниченко II. Ф. Качество поверхности и тре­ ние в машинах. Киев, «Техника», 1969, 275 с.

6 0 8

20.Кривоухов В. А. Обрабатываемость резанием жаропрочпых п тита­ новых сплавов. М., Машгиз, 1961, 244 с.

21.Кривоухов В. А., Петруха П. Г. и др. Резание конструкционных мате­

риалов, режущие инструменты и станки. М., «Машиностроение», 1967,

655с.

22.Кудинов В. А. Динамика станков. М., «Машиностроение», 1967,

260 с.

23.Кучер И. М. Металлорежущие станки. Л., «Машиностроение»,

720с. 1969.

24.Лазаренко Б. Р., Лазаренко II. И. Электрическая эрозия металлов Т. I и II. М., Госэнергоиздат, 1944 и 1946, 486 с.

25.Макаров А. Д. Износ и стойкость режущих инструментов. М., «Ма­ шиностроение», 1966, 264 с.

26.Макклинток К. Ф., Аргон А. Деформация и разрушение материалов,

М., «Мир», 1970, 496 с.

27.Марков А. И. Ультразвуковое резание труднообрабатываемых материалов. М., «Машиностроение», 1968, 367 с.

28.Матюшин В. М. Зубодолбление. М., Машгиз, 1953, 184 с.

29.Новиков М. Л. Зубчатые нередачи с новым зацеплением. М., Машгиз,

1958

30.Общемашиностроительные нормативы режимов резания. Ч. I и II.

М., «Машиностроение», 1967, 412 с., 200 с.

31.Общемашиностронтельные нормативы режимов резания на шлифо­ вальных и доводочных станках. М., «Машиностроение», 1967, 245 с.

32.Петруха П. Г., Мякишев М. А. Руководство к лабораторным работам по курсу «Металлорежущие станки». М., Редиздат МАИ, 1968, 152 с.

33.Подураев В. Н. Обработка резанием с вибрациями. М., «Машиностро­ ение», 1970, 352 с.

34.Развитие науки о резании металлов. М., «Машиностроение», 1967.

Редакционная коллегия Н. Н. Зорев, (председатель), Г. И. Грановский, М. II. Ларин, Т. Н. Лоладзе, И. II. Третьяков.

35. Ратмиров В. А., Чурин И. Н. Повышение точности и производитель­ ности станков с программным управлением. М., «Машиностроение», 1970,

344с.

36. Резников А. II. Теплофизика резания металлов. М., «Машинострое­

ние», 1969, 288 с.

37.Савенко Г. Г., Егерман Б. Г. Станки-автоматы, автоматические линии. М., «Высшая школа», 1969, 301 с.

38.Семенченко И. И. Проектирование металлорежущих инструментов.

М., Машгиз, 1963, 952 с.

39.Станкостроение Советского Союза, Под редакцией А. П. Владзиѳв-

ского. М., «Машиностроение», 1967, 100 с.

40.Суминов В. М. Обработка деталей лучом лазера. М., «Машинострое­ ние», 1969, 196 с.

41.Тепинкичиев В. К. Металлорежущие станки. М., «Машиностроение»,

1970, 464 с.

42. Федотепок А. А. Кинематическая структура металлорежущих станков. М., «Машиностроение», 1970, 408 с,

609

43. Фрайфельд

II.

А. Инструменты, работающие методом обкатки.

М., Машгиз, 1948,

252

с.

44.Харизомепов И. В. Электрооборудование и электроавтоматика металлорежущих станков. М., «Машиностроение», 1064., 328 с.

45.Худобнн Л. В. Смазочно-охлаждающие средства, применяемые при шлифовании. М., «Машиностроение», 1971. 215 с.

46.Цвис Ю. В. Профилирование режущего обкатного инструмента. М.,

Машгиз, 1961, 156 с.

47.Щеголев А. В. Конструирование протяжек. М., Машгиз, 1963.

48.Ящерицин П. И. Технологическая наследственность и эксплуата­ ционные свойства деталей. Минск. «Наука и техника», 1971, 342 с.

Оглавление

Введение. (П . Г. Петрух а ) ...........................................................................

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

РАЗДЕЛ I

 

 

 

 

 

РЕЗАНИЕ И РЕЖУЩИЕ

ИНСТРУМЕНТЫ

 

 

Г л а в а

I. Инструментальные материалы (А. Г. Червяков)

.............

10

§

1.

Инструментальные

с т а л и ..........................................................

 

 

 

10

§

2.

Твердые сп л ав ы ...........................................................................

 

 

 

 

 

12

§

3.

А лм азы ...........................................................................................

 

 

 

 

 

 

14

Г л а в а

II. Физические основы процесса резания конструкционных

 

 

 

материалов (В. А. Кривоухое'|, П. Д . Беспахотный,

 

 

 

А. И. Марков)........................................................................

 

 

 

 

15

§

1.

Основные понятия и определения..........................................

 

 

15

§

2.

Физические явления, возникающиепри резании..................

 

17

§

3.

Деформирование

и

разрушение материалов при

резании

20

§

4.

Тепловые явления

и

методы

оценки

температуры

в зоне

 

 

 

р езан и я ............................................................................................

 

 

 

 

 

 

36

§

5.

Физические

явления

в зоне контакта

инструмента и обра­

 

 

 

батываемого

м атериала..............................................................

 

 

 

44

§

6.

Смазка и охлаждение при резании материалов...................

 

52

§

7.

Основные сведения о вибрациях при резании конструкци­

 

 

 

онных материалов........................................................................

 

 

 

 

58

Г л а в а

III. Точение (Б. Е. Бруштейн, А. Г. Червяков,

 

 

 

 

IС. В,

Егоров)j

.....................................................................

 

 

 

64

§

 

1.Части и элементы токарного

резц а......................................

 

 

64

§2. Поверхности и координатные плоскости при резании то­

 

карными

резцами .....................................................................

 

65

§

3.Геометрические элементы режущейчасти резц а..................

 

67

§

4.

 

Типы резцов.........................................

 

74

§

5.Элементы режима резания при точении............................

 

92

§

6. Геометрия срезаемого слоя при точении..........................

.

94

§

7.

Силы резания при то ч ен и и .........................................

 

96

§

8. Влияние

различных факторов на силы резания

при точе­

99

 

нии

..................................................................................................

 

 

611

§

9.

Износ резцов

и критерии

затупления..................................

 

ЮЗ

§

10.

Влияние различных факторов на

стойкость инструментов

105

§

И .

Повышение производительности точения и выбор режима

 

 

 

резания при работе на токарных

стан к ах ...........................

 

112

Г л а в а

IV. Строгание и долбление.

(А. Г.

Червяков, |С.

В, Егоров|)

118

§

1.

Элементы режима резания

и силы

резания при

строгании

118

§ 2. Строгальные и долбежные резцы ...............................................

 

 

120

Г л а в а

V. Сверление,

зенкерование

и развертывание (Б.

Е. Бруш-

 

 

 

тейн, А. Г.

Червяков) .........................................................

 

 

 

122

§1. Конструкция и геометрические параметры спирального

 

 

сверла ..............................................................................................

 

 

122

§

2.

Элементы режима резания при сверлении.....................

127

§

3.

Особенности процесса резания при сверлении...........

128

§

4.

Силы резания при

сверлении............................................

129

§

5.

Износ и стойкость

с в е р л ...................................................

132

§

6.

Выбор элементов

режима резания при сверлении.......

136

§

7.

Типы с в е р л ...................................................................

 

 

140

§

8.

Зенкерование и

развертывание ...............................................

147

§9. Элементы режима резания, силы и скорость резания при

 

 

зенкеровании и

развертывании...............................................

 

 

 

149

§

10.

Типы зенкеров

и

разверток................................................

 

 

154

 

Г л а в а

VI. Фрезерование (Б.

Е.

Бруштейн,

А. Г. Червяков)

. . .

160

§

1.

Геометрические

элементы

режущей

части ф р езы ................

 

160

§

2.

Элементы режима резания при фрезеровании...................

 

164

§

3.

Особенности процесса резания при фрезеровании............

 

172

§

4.

Сила

резания и мощность при фрезеровании.......................

 

174

§

5.

Износ ф р е з ......................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

177

§

6.

Режимы резания при фрезеровании

и стойкостьфрез

. . .

179

§

7.

Типы

ф р е з ......................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

181

Г л а в а

VII. Протягивание (А. Г. Червяков)

.....................................

 

 

192

§

1.

Элементы режима резания при протягивании....................

 

193

§

2.

Основные

части

и геометрические параметры круглой

про­

 

 

 

тяжки

.................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

195

§

3.

Силы

резания

при

протягивании.....................................

 

 

198

 

§

4.

Типы протяжек

 

.............................................................................

 

 

 

 

 

 

199

§

5.

Схемы

резания

при

протягивании......................................

 

 

206

 

§

6.

Износ,

стойкость

и

скорость резания

при протягивании

207

Г л а в а

VIII.

Нарезание

зубчатых

колес (А. Г.

Червяков) . . . .

211

§

1.

Зубофрезеровапие дисковыми и пальцевыми фрезами

. . .

212

§

2.

Нарезание зубчатых

колес зубодолбежными головками

. . .

213

§

3.

Нарезание

цилиндрических

колес

червячными фрезами

214

§

4.

Червячные

фрезы

..........................................................................

 

 

 

 

 

 

216

§

5.

Зубодолбление..........................................................................

 

 

 

 

 

 

225

 

§

6.

Долбяки

..........................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

228

§

7.

Нарезание

зубчатых

колес

греіэбнками и резцами . .

. .'.

233

§

8.

Зуботочение.................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

236

 

612

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ