- •Введение
- •Кинематические и геометрические параметры процесса резания.
- •Сложение величин V иVs позволяет определить скорость результирующего движения резания Vе.
- •Элементы режима резания и геометрические параметры срезаемого слоя.
- •Конструктивные и геометрические параметры инструментов.
- •Влияние углов инструмента на процесс резания
- •Классификация инструментов.
- •Материалы для изготовления режущих инструментов.
- •2.1. Инструментальные стали.
- •2.2. Твердые сплавы.
- •2.3. Керамические инструментальные материалы.
- •2.4. Природные алмазы и синтетические твердые материалы.
- •3.Физические основы процессов резания.
- •3.1.Образование стружки и ее типы.
- •3.2. Наростообразование при резании материалов
- •3.3. Усадка стружки
- •3.4. Тепловые явления при резании.
- •3.5.Методы оценки температур в зоне резания.
- •3.5.Сила и мощность резания.
- •3.7.Изнашивание и стойкость инструментов.
- •3.8.Охлаждение и смазывание при резании.
- •4. Назначение и классификация станков.
- •4.1. Классификация и обозначение станков
- •4.2. Назначение и типы приводов.
- •5. Точение.
- •5.1. Типы резцов и их назначение.
- •5.2. Последовательность назначения режимов резания при точении.
- •5.3. Назначение скорости резания и частоты вращения шпинделя станка.
- •5.4. Токарные станки.
- •5.4.1. Токарно-винторезные станки (твс).
- •5.4.2. Токарно-револьверные станки (трс).
- •Компоновка трс.
- •5.4.3. Токарные автоматы и полуавтоматы.
- •5.4.3.1. Одношпиндельные токарные автоматы.
- •5.4.3.2. Многошпиндельные токарные автоматы и полуавтоматы (та и па).
- •5.4.3. Расчет настройки автоматов и полуавтоматов.
- •Сверление, зенкерование и развертывание.
- •Элементы срезаемого слоя и параметры режима резания при сверлении.
- •Конструктивные элементы, и геометрические параметры спирального сверла.
- •Классификация сверл.
- •Зенкеры.
- •Развертки.
- •Комбинированный инструмент.
- •Метчики.
- •Сверлильные станки.
- •Расточные станки.
- •Координатно-расточные станки.
- •Алмазно-расточные станки.
- •Инструменты для расточных работ.
- •Фрезерование.
- •Фрезерные станки.
- •Абразивная обработка.
- •Абразивные материалы.
- •Корунды.
- •Зернистость инструмента.
- •Твердость инструмента.
- •Структура шлифовального круга.
- •Связка инструмента.
- •Классы точности неуравновешенности шлифовальных кругов.
- •Типы абразивных инструментов.
- •Элементы режима резания при шлифовании.
- •Шлифовальные станки.
- •Компоновка круглошлифовального станка.
- •С t танки патронного типа.
- •Станки планетарного типа.
- •Бесцентровошлифовочные станки.
- •Отделочные технологические процессы.
- •Методы обработки цилиндрических зубчатых колес.
- •Метод копирования.
- •Обработка зубчатой гребенкой.
- •Зубофрезерные станки, работающие по методу обката.
- •Системы числового программного управления.
- •Позиционные системы управления (псу).
- •Прямоугольные системы чпу.
Материалы для изготовления режущих инструментов.
Одним из главных условий высокопроизводительной работы режущего инструмента является правильный выбор материала для его изготовления. Режущие лезвия инструмента в процессе работы находятся под действием давления, трения и высокой температуры, что приводит к изнашиванию режущего инструмента.
Поэтому к инструментальным материалам, которые применяются для изготовления режущей части инструмента, предъявляют следующие требования:
высокие механические свойства (твердость, прочность на изгиб).
высокая износостойкость, заключающаяся в способности инструментальных материалов сопротивляться изнашиванию при работе.
высокая теплостойкость – это свойство инструментальных материалов сохранять свою твердость, а следовательно, и режущие свойства при высокой температуре нагрева.
Инструментальные материалы подразделяются на следующие группы:
-инструментальные стали;
-твердые сплавы;
-керамические материалы;
-алмазы и сверхтвердые синтетические материалы.
2.1. Инструментальные стали.
В зависимости от химического состава подразделяются на:
углеродистые;
легированные;
быстрорежущие.
В холодном состоянии эти стали различаются по твердости незначительно. Основное их различие - разная теплостойкость.
Углеродистые стали. Впервые появились в середине 19 века и более 50 лет были единственным материалом для изготовления режущего инструмента. Содержание углерода составляет от 0,6 до 1,4%. В результате термической обработки углеродные стали приобретают 61-63 HRCэ и могут обрабатывать материалы твердостью до 30 единиц. Недостатком углеродистых сталей является низкая теплостойкость (200-250оС). При более высокой температуре нагрева в результате структурных превращений твердость снижается и инструмент теряет свои режущие свойства.
Углеродистые инструментальные стали применяются для изготовления инструментов, работающих при малых скоростях резания (зубила, ножовки, ножницы, отвертки, вилы, развертки и т.д.).
Предусмотрен выпуск двух групп инструментальных углеродистых сталей (ГОСТ 1435-74):
качественные стали (например, У7, У13);
высококачественные (У7А, У13А).
Цифра обозначает содержание в стали углерода в десятых долях процента.
Легированные стали. Появились в конце 19 века. Это углеродистые стали легированные хромом (X), вольфрамом (В), ванадием (Ф), кремнием (С) и др. X обеспечивает высокую прокаливаемость и повышенную твердость. В способствует повышенной теплостойкости и износостойкости. Ф создает наибольшие твердые и стойкие карбиды и благоприятствует получению более мелкой зернистой структуры. После термической обработки твердость легированной стали составляет 62-65 HRCэ и термостойкость 250-350оС. Это позволяет повысить скорость резания в 1,2-1,4 раза по сравнению со скоростью резания углеродистыми сталями. Допустимая скорость резания составляет 15-25 м/мин.
Наибольшее распространение получили стали следующих марок: X, XВГ, 9ХС, XВСГ, В1 и т.д. Из легированных сталей изготавливают плашки, метчики, протяжки, развертки, фасонные резцы и др. инструменты, которые работают при невысоких скоростях резания. Марки и химический состав легированных сталей определены ГОСТ 5950-73.
Быстрорежущие стали. Появились в начале 20 века. Основным элементом является вольфрам (от 6-18%). Помимо вольфрама быстрорежущие стали содержат ванадий, хром, кобальт, молибден. Введение их в сталь приводит к образованию сложных карбидов, связывающих почти весь углерод, в результате чего сталь приобретает высокую твердость и теплостойкость до 650оС, высокую износостойкость, сопротивляемость пластическому деформированию, хорошую прокаливаемость. Это позволило увеличить скорость резания в 3-4 раза по сравнению со скоростью резания углеродистыми сталями.
Быстрорежущие стали обозначают буквой P. Следующая за ней цифра указывает содержание вольфрама в %. Стали, содержащие молибден, кобальт и ванадий, имеют в маркировке буквы М, К и Ф и цифры, показывающие их среднее количество в процентах. Содержание хрома (около 4%) и углерода (от 0,7 до 1,5%) в марках не указываются. Например, Р6М5, Р9М5, Р18, Р18К5Ф2 и др.
Согласно классификации ИСО вся номенклатура быстрорежущих сталей подразделяется на две группы: HSS – быстрорежущие стали обычной производительности и HSS-E – быстрорежущие стали повышенной производительности.
Из сталей нормальной производительности (Р9, Р18, Р6М5) изготавливают резцы, фрезы, сверла, зенкеры, развертки, зуборезные инструменты, а из быстрорежущих сталей повышенной производительности (Р9К5, Р18Ф2, Р9Ф5) изготавливают аналогичные инструменты для обработки жаропрочных и титановых сплавов, коррозионно-стойких и других труднообрабатываемых материалов. Химический состав быстрорежущих сталей определен ГОСТ 19265-73.