Технология машиностроения. Вопросы и ответы. Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов

Н – закалённые материалы,

N- цветные металлы, пластмассы, дерево.

Цифрой обозначаются свойства сплава – с ростом цифры уменьшают-

ся скорость резания, износостойкость, твёрдость и теплостойкость, но уве-

личиваются прочность, глубина резания и подача.

7. Перечислите основные виды инструментальных материалов и

их сферы применения

Углеродистые стали. Обозначение: У7А. Главное достоинство – низ-

кая стоимость. Применяются в основном для ручного и деревообрабатыва-

ющего инструмента.

Легированные стали. Имеют узконаправленное применение. Напри-

мер, стали Х6ВФ и Х12Ф1 используются для изготовления инструментов холодного деформирования, а сталь 9ХС может давать острые режущие кромки – метчики, развёртки, плашки. В обозначении буквы означают хи-

мические элементы, а цифры – их процентное содержание.

Быстрорежущие инструментальные стали. Обозначение: Р18, Р – быстрорежущая, цифра – процентное содержание вольфрама Подразделя-

ются на стали нормальной, повышенной и высокой теплостойкости. Имеют очень широкое применение в основном для сложных многолезвийных ин-

струментов, т.к. материал обладает высокой прочностью, а инструменты,

изготовленные из него – повышенной надёжностью.

Твёрдые сплавы. Подразделяются на однокарбидные ВК4, двухкар-

бидные Т15К6 и трёхкарбидные сплавы ТТ7К9. Применяются для всех ви-

дов обрабатываемых материалов, твёрдость которых ниже твёрдости твёр-

дых сплавов, в зависимости от группы обработки. В основном нашли при-

менение в спечённом виде в качестве неперетачиваемых пластин разнооб-

разной формы и геометрии. Обработка ведётся без СОЖ.

33

Минералокерамика. В своей основе имеет оксид алюминия Al2O3. Об-

ладает высокой твёрдостью и теплостойкостью, но весьма хрупкая.

Подразделяют на белую (практически чистый Al2O3) и чёрную (в сме-

си с твёрдым сплавом) минералокерамику. Обладает высокой износостой-

костью. Применяется на станках повышенной жёсткости в безударном не-

прерывном режиме резания для чистовых операций при обработке твёрдых,

часто после закалки, материалов.

Сверхтвёрдые материалы. К ним относят алмазы естественные и ис-

кусственные, кубический нитрид бора. Алмазы не применяют для обработ-

ки сталей из-за высокого химического сродства, их сфера применения – об-

работка цветных металлов в массовом производстве. Для обработки сталь-

ных заготовок любой твёрдости на финишных операциях вместо шлифова-

ния применяют композиционные материалы из КНБ.

8. Какие факторы учитываются при назначении инструмента при

фрезеровании? Дайте необходимые пояснения.

При выборе инструмента для фрезерования необходимо учитывать:

–тип операции,

–обрабатываемый материал, его свойства и состояние наружного

слоя,

–условия обработки,

–конструкцию детали,

–тип станка, мощность, вспомогательный инструмент,

–геометрию инструмента,

–тип пластины и марку инструментального материала,

–жёсткость системы,

–зажимное приспособление,

–охлаждение,

–параметры режима резания,

34

–объём снимаемого материала,

–стойкость инструмента,

–надёжность производства, его тип.

9. С какой целью необходимо знать составляющие силы резания?

Поясните на примере токарного станка.

По составляющей Pz рассчитываются мощность двигателя главного движения, прочность зубчатых колёс коробки скоростей, шпонки на срез,

радиальные подшипники, усилие зажима заготовки в патроне, защитные устройства электросхемы (от крутящего момента), пластина и резец на прочность (сжатие и изгиб).

По составляющей Px рассчитывают упорные подшипники, элементы системы подачи: двигатель подач, коробку подач, ходовой винт на срез, ин-

струмент на изгиб, узел крепления инструмента на усилие зажима инстру-

мента.

Составляющая Py влияет на точность обработки. По ней рассчитывают жёсткость ходового винта (на изгиб), заготовки, суппорта и резцедержки на отжим. От неё зависят вибрации в процессе обработки резанием.

10. Последовательность расчёта режимов резания при точении.

Последовательность расчета режима резания при точении:

–Назначить глубину резания.

–Выбрать подачу.

–Назначить период стойкости резца.

–Определить скорость главного движения резания.

–Определить частоту вращения шпинделя; соответствующую найденной скорости резания.

–Скорректировать частоту вращения по паспортным данным станка.

–Определить действительную скорость главного движения резания.

35

–Определить силы резания.

–Определить мощность, затрачиваемую на резание.

–Провести сравнение потребной мощности с мощностью привода

станка.

–Рассчитать основное время.

11. В результате резания образуется сливная стружка. Поясните

почему данный вид стружки нежелателен. Дайте рекомендации.

Сливная стружка наматывается на рабочие органы станка, что может привести к поломке. Она опасна для рабочего. Её трудно убирать из зоны резания, транспортировать и складировать. Особые сложности с её появле-

нием возникают в автоматизированном производстве.

Рекомендации:

– приспособить подачу и глубину резания в соответствии с диаграм-

мой образования стружки для данного типа стружколома,

– выбрать подходящий стружколом или геометрию пластины, приме-

нить пластину с отрицательной передней фаской,

–применить прерывистую подачу,

–применить соответствующую СОЖ,

–ввести ультразвуковые колебания.

12. В резании наблюдается пониженное качество обработанной поверхности на чистовых режимах. Установите возможную причину и предложите меры по улучшению процесса обработки.

Качество обработанной поверхности – этот критерий важен на фи-

нишных операциях, где предъявляются особые требования к шероховатости поверхности, на которую оказывают влияние многие факторы , к которым относятся: материал заготовки , среда резания, исполнение и состояние ре-

жущей кромки инструмента, условия резания (особенно подача и скорость

36

резания), а также стабильность системы станок-инструмент-заточка. Реко-

мендации:

–уменьшить подачу,

–уменьшить скорость резания,

–использовать пластины с подходящей геометрией резания или стружколомом,

–выбрать тип охлаждающей жидкости,

–установить глубину резания большую, чем радиус вершины.

13. При обработке наблюдаются вибрации и неустойчивость заго-

товки. Дайте рекомендации по устранению.

Вибрации и неустойчивость заготовки — это часто встречающееся явление, основными причинами которого являются неуравновешенность обрабатываемой заготовки и большие значения усилия резания. Часто воз-

никают при обработке длинных тонких валов. Рекомендации:

– проверить надёжность зажима заготовки, при необходимости сба-

лансировать,

–проверить надёжность крепления инструмента, при необходимости уменьшить вылет резца,

–уменьшить глубину резания,

–использовать инструмент с главным углом в плане 98°,

–использовать пластины с меньшим радиусом закругления вершины,

–правильно подобрать режимы резания (подачу и скорость),

–путём выбора правильной геометрии и марки твердого сплава све-

сти до минимума силы резания (режущая кромка должна быть как можно

острее и позитивнее).

37

14. При сверлении стружка забивается в каналах сверла, что при-

водит к его поломке. Устраните причину неполадки.

Основной причиной является образование сливной стружки при обра-

ботке вязких материалов.

Рекомендации:

–применить свело с внутренним подводом СОЖ,

–увеличить подачу и давление СОЖ,

–применить прерывистую подачу с частичным отводом сверла из зо-

ны резания.

15. При шлифовании наблюдаются прижоги на поверхности дета-

ли. Устранить причину дефекта.

Возможной причиной дефекта является местный перегрев обрабаты-

ваемой поверхности и засаливание круга.

Рекомендации:

–снизить подачу,

–снизить скорость резания,

–применить круг на другой основе,

–применить другую СОЖ, увеличить расход СОЖ.,

–применить вибрационное резание по подаче,

–восстановить профиль круга,

–изменить номер структуры круга на более открытую.

38

Технологическая оснастка

1. Технологическая оснастка. Виды оснастки. Классификация

приспособлений.

Технологическая оснастка – это средства технологического оснаще-

ния, дополняющие технологическое оборудование для выполнения опреде-

ленной части технологического процесса.

Технологическая оснастка включает в себя станочные приспособле-

ния, режущий, вспомогательный и измерительный инструмент и приборы предварительной настройки инструмента.

По целевому назначению приспособления делят на:

1. Станочные приспособления – используют для установки и закреп-

ления обрабатываемых заготовок на станках. В зависимости от вида меха-

нической обработки различают сверлильные, токарные, фрезерные, расточ-

ные и другие станочные приспособления;

2. Приспособления для крепления рабочих инструментов (вспомога-

тельный инструмент) – характеризуются большим числом стандартизован-

ных конструкций;

3. Сборочные приспособления – используются для соединения сопря-

гаемых деталей и сборочных единиц;

4.Контрольные приспособления – применяют для контроля заготовок промежуточного и окончательного контроля обрабатываемых деталей, а так же для проверки собранных элементов и машин;

5.Приспособления для захвата, перемещения и перевертывания обра-

батываемых заготовок.

39

2. Станочные приспособления. Задачи, решаемые при примене-

нии станочных приспособлений.

Станочным приспособлением называется устройство, предназначен-

ное для базирования и закрепления заготовок на металлообрабатывающем станке.

Применение приспособление позволяет:

– производить установку заготовок на станке без выверки их положе-

ния (исключается разметка);

–повысить точность обработки;

–снизить себестоимость продукции;

–облегчить условия работы и обеспечить ее безопасность;

–расширить технологические возможности оборудования;

–повысить производительность труда за счет сокращения штучного времени.

Повышение производительности труда при перемещении приспособ-

лений обеспечивается:

– сокращением вспомогательного времени на установку и закрепле-

ние заготовки в приспособлении;

– интенсификацией режимов резания ха счет увеличения прочности,

жесткости и виброустойчивости приспособлений;

– сокращением объема пригоночно-слесарных работ при сборке изде-

лий за счет применения приспособлений повышенной точности;

– применением механизированных приводов закрепления заготовки.

3. Зажимные механизмы. Требования, предъявляемые к зажим-

ным механизмам.

Зажимными называют механизмы, устраняющие возможность вибра-

ции или смещения заготовки относительно установочных элементов под

40