- •Введение
- •Кроме того, в некоторых случаях находят применение физико-химические и другие методы формообразования,
- •Раздел 1. Горячая обработка металлов Тема 1.1. Литейное производство [2]
- •Сущность литейного производства
- •Формовочные и стержневые смеси
- •3.Литниковая система –
- •4. Изготовление отливок в разовых формах
- •4.1 Ручная и машинная формовка в опоках
- •4.2.Плавка стали и заливка форм.
- •4.3. Литейные сплавы и их свойства.
- •5. Изготовление отливок в многократных формах
- •5.1. Литьё в металлические формы (рис. 2)
- •5.2. Литьё по выплавляемым моделям (рис. 3)
- •5.3. Литьё под давлением (рис.4)
- •Тема 1.2. Обработка металлов давлением [2]
- •Пластическая деформация металлов
- •Нагрев металла и нагревательные устройства
- •Прокатное производство (рис.5)
- •Свободная ковка (рис.6)
- •5. Молоты (рис.7)
- •6. Волочение
- •7. Прессование –
- •8. Штамповка (рис.8)
- •8.1. Горячая объёмная штамповка
- •8.2. Инструменты и оборудование при штамповке
- •8.3. Методы горячей штамповки
- •Холодная штамповка
- •Тема 1.3. Cварочное производство [9]
- •Основы сварки металлов (рис.10)
- •Основные способы ручной электродуговой сварки
- •3. Способы автоматической
- •4.Электроконтактная сварка (рис.12)
- •Газовая сварка и резка металлов (рис.13,14)
- •Сварка легированных сталей, чугунов и цветных сплавов
- •7. Пайка металлов
- •8. Производство деталей из металлических порошков
- •Способы производства металлокерамических деталей
- •Раздел 2. Инструменты формообразования.
- •Инструменты формообразования в машиностроении.
- •2. Сущность процесса резания металлов
- •3. Развитие науки о резании металлов.
- •4. Материалы для изготовления режущего инструмента
- •4.1. Условия работы инструмента, требования, предъявляемые к инструментальным материалам, группы инструментальных материалов
- •4.2. Инструментальные углеродистые стали
- •4.3. Инструментальные легированные стали
- •4.5. Металлокерамические твёрдые сплавы
- •4.6. Минералокерамические материалы
- •4.7. Алмазы –
- •4.8. Сверхтвёрдые материалы
- •4.9 Конструкционные стали:
- •Раздел 3. Обработка материалов точением и строганием
- •Тема 3.1. Геометрия токарного резца
- •Части и элементы токарного резца
- •Поверхности и характерные плоскости при резании токарными резцами
- •3. Углы резца (рис.18)
- •4. Углы резца в процессе резания
- •5. Типы резцов
- •Тема 3.2. Элементы режима резания и срезаемого слоя
- •1. Движения резания
- •Элементы режима резания (рис.21)
- •Элементы срезаемого слоя (рис.22)
- •Машинное время (рис.23)
- •Тема 3.3. Физические явления при токарной обработке
- •Физические явления, сопровождающие процесс резания
- •2. Процесс стружкообразования
- •3. Типы стружек
- •4. Упрочнение обработанной поверхности
- •5. Нарост при резании металлов
- •Завивание и усадка стружки
- •7. Влияние смазочно-охлаждающих технологических средств сотс на процесс резания
- •Тема.3.4. Сопротивление резанию при токарной обработке
- •Силы, действующие на резец (рис.29)
- •Разложение равнодействующей силы резания при точении (рис.30)
- •3. Действие сил Pz ,Py и Px на инструмент, заготовку и станок (рис.31)
- •4. Мощность, затрачиваемая на резание
- •5. Влияние различных факторов на силы Px, Py и Pz
- •6. Формулы определения сил резания Pz ,Py и Px
- •Тема 3.5 Теплообразование при резании и износ режущего инструмента
- •Источники образования тепла и его распределение
- •Количество тепла, выделяющегося при резании
- •Износ резцов (рис.36)
- •Критерии износа резцов (рис.37)
- •Тема 3.6 Скорость резания, допускаемая режущими свойствами резца.
- •2. Влияние различных факторов на скорость, допускаемую режущими свойствами инструмента.
- •3. Формула определения скорости резания, допускаемой режущими свойствами резца
- •Тема 3.7. Расчёт и конструирование токарных резцов.
- •Понятие о расчёте и конструировании режущего инструмента
- •2. Расчёт резца на прочность (рис.42)
- •3. Расчёт резца на жёсткость
- •Тема 3.8. Расчёт режимов резания при точении
- •1. Понятие о режимах резания
- •2. Порядок расчёта режимов резания
- •Т. 3.9. Обработка строганием и долблением
- •1. Процесс резания при строгании и долблении (рис.43)
- •2. Режимы резания при строгании и долблении
- •Раздел 4. Обработка металлов сверлением, зенкерованием и развёртыванием
- •Тема 4.1. Обработка металлов сверлением
- •1. Назначение и основные движения
- •3. Геометрия сверла (рис.46)
- •4. Формы заточки свёрл
- •5. Элементы режимов резания и среза при сверлении (рис.48)
- •6. Силы, действующие на сверло и мощность, потребная на резание (рис.50)
- •7. Износ свёрл. Стойкость
- •8. Скорость резания, допускаемая режущими свойствами сверла
- •Тема 4.2. Обработка материалов зенкерованием и развёртыванием
- •Назначение зенкерования и развёртывания
- •2. Материалы и геометрия зенкеров и развёрток
- •Элементы резания при зенкеровании и развёртывании
- •Тема 4.3 Назначение режимов резания при сверлении, зенкеровании и развёртывании
- •Тема 4.4. Конструирование свёрл, зенкеров, развёрток.
- •2. Зенкеры
- •Развёртки
- •Раздел 5. Обработка металлов фрезерованием
- •Тема 5.1. Обработка материалов цилиндрическими фрезами
- •Назначение и основные движения процесса фрезерования
- •3. Элементы режимов резания и срезаемого слоя при цилиндрическом фрезеровании (рис.57)
- •Встречное и попутное фрезерование
- •Условие равномерности фрезерования (рис.59)
- •Сила резания и мощность при фрезеровании (рис.60)
- •Тема 5.2. Обработка материалов торцевыми фрезами
- •1. Виды торцового фрезерования
- •2. Геометрия торцовых фрез
- •Машинное время при торцовом фрезеровании
- •Тема 5.4. Расчёт и конструирование фрез.
- •1. Классификация фрез
- •2. Формы заточки зубьев фрез
- •Конструктивные элементы цилиндрических фрез
- •4. Торцовые фрезы
- •Раздел 6. Резьбонарезание
- •2. Нарезание резьб резцами и гребёнками
- •Тема 6.2. Нарезание резьбы метчиками и плашками
- •Нарезание резьбы метчиками (рис.69)
- •Нарезание резьбы плашками (рис.70)
- •Т. 6.3. Нарезание резьбы дисковыми и гребёнчатыми фрезами
- •Тема 10.2 Накатывание резьб
- •1. Сущность процесса накатывания
- •2. Накатывание резьбонакатными плашками (рис.74)
- •3. Накатывание резьбонакатными роликами (рис.75)
- •Раздел 7. Зубонарезание
- •Тема 7.1. Нарезание зубьев зубчатых колёс методом копирования
- •Способы нарезания зубьев зубчатых колёс.
- •Тема 7.2. Зубонарезание по методу обкатки
- •2. Долбление зубьев (рис.78)
- •2.1. Основные движения
- •Машинное время
- •3. Чистовая обработка зубьев зубчатых колёс
- •Т.7.3. Расчёт и табличное определение режимов резания при зубонарезании
- •1. Элементы режимов резания при фрезеровании червячной модульной фрезой
- •Т.7.4. Конструкции зуборезных инструментов
- •Дисковые модульные фрезы
- •Червячные модульные фрезы
- •Долбяки
- •Раздел 8. Протягивание
- •Тема 8.1.1. Процесс протягивания
- •Т.8.1.2. Схемы резания при протягивании
- •Т.8.3. Расчёт и конструирование протяжек
- •Конструкция протяжки, работающей по профильной схеме (рис. 85)
- •Геометрия зуба протяжки (рис.86)
- •Активная длина протяжки
- •Расчёт протяжки на прочность
- •Раздел 9. Шлифование т.9.1. Абразивные инструменты
- •Процесс шлифования
- •Шлифовальные круги и их характеристики
- •Маркировка шлифовальных инструментов (шлифовальных кругов)
- •Виды шлифования.
- •Наружное круглое центровое шлифование. (рис. 89)
- •Тема 9.3. Расчёт и табличное определение рациональных режимов резания при различных видах шлифования
- •Тема 9.4. Доводочные процессы [2]
- •1. Суперфиниширование
- •2. Хонингование
- •3.Полирование
- •Тема 10.2. Накатывание резьб, шлицевых
- •Раздел 11. Электрофизические и
- •Тема 11.1. Электрофизические и
- •Тема 11.2. Обработка металлов когерентными световыми лучами
- •Список литературы
2. Сущность процесса резания металлов
Процесс резания металлов заключается в снятии с заготовки определённого слоя металла с целью получения поверхности необходимой формы и размеров. Металлорежущий инструмент – это часть станка, непосредственно воздействующая на заготовку. Сложный процесс резания металлов имеет свои закономерности, которые необходимо знать для того чтобы: а) сделать этот процесс производительным и экономичным; б) правильно рассчитывать и конструировать станки, приспособления и режущие инструменты.
Основными вопросами, изучаемыми наукой о резании металлов, являются следующие:
а) инструментальные материалы;
б) геометрия режущего инструмента;
в) физические основы процесса резания;
г) силы, возникающие в процессе резания;
д) износ инструмента, его стойкость, скорость резания, допускаемая режущими свойствами инструмента;
е) режимы резания (глубина резания, скорость резания, подача).
3. Развитие науки о резании металлов.
Основоположниками науки о резании металлов являются русские учёные. В 1868 году проф. С-Петербургского горного института И.А. Тиме впервые дал описание внешней картины процесса резания, выдвинул гипотезу, трактующую процесс резания как процесс последовательного скалывания частей срезаемого слоя, предложил первую классификацию типов стружек.
В 1893 г. проф. Харьковского политехнического института К.А. Зворыкин развил представление Тиме о стружке на основе приложения к процессу резания положений теоретической механики и сопротивления материалов. Он дал аналитический вывод уравнения для определения силы резания. Он же впервые при помощи сконструированного им динамометра провёл эксперименты по определению зависимости сил резания от элементов режимов резания.
В 1915 году мастер механических мастерских С. Петербургского политехнического института Я.Г. Усачёв применил металлографический метод исследования процесса стружкообразования. Он же впервые исследовал процесс наростообразования на режущем инструменте.
В советский период развития появились быстрорежущие стали, твёрдые сплавы, допускающие скорости резания до 2500 м/мин по стали. В период с 1936 по 1941 гг. по единому плану передовые заводы провели более 120000 экспериментов по установлению прогрессивных режимов резания. В последующие годы используются такие методы исследования как: металлографический, координатных сеток, высокочастотной киносъёмки, рентгеновский и ряд других
4. Материалы для изготовления режущего инструмента
4.1. Условия работы инструмента, требования, предъявляемые к инструментальным материалам, группы инструментальных материалов
В процессе резания инструмент, его режущая часть подвергается большим давлениям, трению и нагреву, что приводит к износу режущего инструмента или даже к полному разрушению (рис.15). Поэтому основными требованиями к инструментальным материалам являются:
1. достаточная твёрдость (HRC), прочность σи и ударная вязкость;
2. теплостойкость – способность инструментального материала сохранять достаточную твёрдость при высоких температурах нагрева в течение длительного времени.
Для изготовления режущего инструмента применяются следующие группы инструментальных материалов:
- инструментальные углеродистые стали;
инструментальные легированные стали;
быстрорежущие стали;
металлокерамические твёрдые сплавы;
минералокерамические твёрдые сплавы;
алмазы (синтетические и природные;
абразивные материалы;
конструкционные стали (для державок).