Контрольные вопросы

1. Какие основные элементы имеет токарный резец? Как они определяются?

2. Какие основные геометрические параметры имеет токарный резец? Как они определяются?

3. Какие основные марки инструментальных материалов применяются для резцов? Как они расшифровываются?

4. В чем сущность основных видов изнашивания резцов? Какой из них преобладает при обработке твердым сплавом при высоких скоростях резания и почему?

5. Какие применяются критерии затупления резцов? Для чего вводится понятие стойкости резца и в чем его смысл?

6. Что понимают под технологическими и физическими элементами режима резания при точении?

7. Как определяется сила и мощность резания?

8. Каков порядок выбора оптимального режима резания и почему?

9. Какова сущность таких методов обработки резанием, как сверление, фрезерование и шлифование?

10. Каковы принципы выбора шлифовального круга в зависимости от свойств обрабатываемого материала? Как он (круг) маркируется?

Лекция 19. Обработка на металлорежущих станках. Электрофизические и электрохимические методы обработки.

План лекции: Классификация и обозначение металлорежущих станков, основные узлы токарно-винторезного станка и их назначение, резцы и принадлежности к токарному станку, работы выполняемые на токарных станках, электрохимические и электрофизические методы обработки.

Металлорежущие станки подразделяют на универсальные, специализированные и специальные. Нас интересуют в основном универсальные станки, предназначенные для выполнения разнообразных операций в единичном и мелкосерийном производствах.

Для обозначения металлорежущих станков принята единая система. Каждой модели станка присваивается номер, состоящий из трех или четырех цифр. Первая цифра указывает на группу станка (1- токарные, 2 - сверлильные, 3 - шлифовальные, 6 - фрезерные и т.п.), вторая - тип станка в этой группе (табл. VI.1 в [2]), третья или третья и четвертая цифры вместе характеризуют основной параметр станка (для токарных - высота центров, для сверлильных - наибольший диаметр просверливаемого отверстия в стали средней твердости). Иногда обозначение дополняется буквами, обозначающими дополнительную характеристику станка либо. Буква после первой цифры указывает на модернизацию основной базовой модели.

Станки токарной группы являются наиболее распространенными, поскольку подавляющее количество деталей имеет форму тел вращения и обработка их ведется на токарных станках. Парк токарных станков составляет больше половины всех металлорежущих станков вместе взятых.

Основными узлами токарно-винторезного станка, имеющегося в каждой судовой мастерской, являются (рис. 17.1):

станина 1 - для закреп-ления на ней неподвижных и перемещения подвиж-ных частей станка, передняя бабка (коробка скоростей) 6 - для пере-дачи заготовке вращатель-ного движения и установ-ки с помощью рукояток 4 и 5 необходимой частоты вращения, задняя бабка 11 - для поддержания правого конца заготовки и крепле-ния хвостового инстру-мента (сверл, зенкеров, разверток и т.п.), коробка подач 3 - для настройки станка на требуемую величину продольной или поперечной подачи или определенный шаг при нарезании резьбы, суппорт 8 - для закрепления в установленном на нем резцедержателе 9 инструментов и ручного или автоматического их перемещения относительно заготовки, фартук 14 - для преобразования вращательного движения ходового винта 12 и ходового вала 13 в продольное перемещение суппорта 8, а также вращательного движения ходового винта в поперечное перемещение поперечных салазок 2. Для обеспечения безопасности работающего, станок снабжен кожухом ограждения патрона 7 и защитным откидным экраном 10, защищающим от разлетающейся стружки, падающей в поддон 1.

Для обработки заготовок на токарных станках применяют различные резцы, которые классифицируются по различным признакам: по форме головки и ее положения относительно стержня резцы разделяются на правые и левые, прямые и отогнутые и с оттянутой головкой; по назначению - на проходные, подрезные, отрезные, расточные, фасонные и резьбовые.

На рис. 17.2 представлены резцы: левые 1 и 4; правые 2; прямые 1-8, 10, 11, 15; отогнутые 9, 12-14; отрезные 3; расточные 12 и 13; резьбовые 10 и 14; канавочные 5 и 6; фасонные 15; с многогранными неперетачиваемыми пластинками твердого сплава 16. Высокое качество обработанной поверхности детали может быть получено лишь в том случае, когда резцы имеют оптимальную геометрию, т.е. определенное числовое значение углов. Рекомендуемые значения главных углов резца, оснащенных пластинками твердого сплава и из быстрорежущей стали приведены в таблице.

Таблица

Материал обрабатываемой детали	Быстрорежущая сталь		Твердый сплав
	Передний угол g	Задний угол a	Передний угол g	Задний угол a
Сталь с пределом Прочности: бв £ 600 Мпа 600 < бв £ 1000 Мпа бв > 1000 Мпа Жаропрочные стали и сплавы Чугун Медные сплавы	25 20 -10 20 5 12	6-12 8-12 8-12 8 8-12 8-12	12-25 10 -10 10 5 12	8-12 8-12 10 10 8-10 8-12
Примечание: Меньшие значения углов соответствуют черновой обработке, большие чистовой.

Для закрепления заготовок на токарных станках и сообщения им вращательного движения служат соответствующие принадлежности к токарному станку: патроны (трехкулачковые самоцентрирующиеся и четырехкулачковые с индивидуальным приводом), планшайба, центры (неподвижные и вращающиеся), люнеты (подвижные и неподвижные) и др.

На токарно-винторезных станках можно выполнять следующие основные работы: обработку цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, плоскостей, отверстий, прорезание канавок, отрезку, нарезание резьбы и др. Практическое освоение этих работ, а также изучение соответствующего оборудования, приспособлений (принадлежностей) и инструмента, в том числе и для сверления, фрезерования и шлифования, предусмотрено в период технологической практики.

Для обработки жаропрочных, нержавеющих и других труднообрабатываемых сталей, а также твердых сплавов и деталей сложной формы, которые механическими методами обработать чрезвычайно сложно, а иногда и невозможно, с успехом используются электрохимические и электрофизические методы размерной обработки. В зависимости от используемых физико-химических процессов эти методы обработки можно подразделить на следующие группы.

1. Электроэрозионные, основанные на использовании тепла электрических разрядов, возбуждаемых между инструментом и заготовкой. К разновидностям этого метода относятся: электроискровая, электроимпульсная, электроконтактная и анодно-механическая обработки.

2. Электрохимические, основанные на преобразовании электрической энергии в энергию химических связей. При этом металл заготовки превращается в легко удаляемые из зоны обработки химические соединения (анодное растворение).

3. Ультразвуковая обработка, основанная на импульсном ударном механическом воздействии на материал с частотой свыше 16 кГц.

4. Лучевые, основанные на съеме материала заготовки при воздействии на нее концентрированных лучей с высокой плотностью энергии, которая в зоне обработки преобразуется в тепло. К ним относятся обработки сфокусированными световыми, электронными или ионными лучами.

Более подробно об электрофизических и электрохимических методах обработки см. в [2, с. 318-327].