71. Износ и стойкость инструмента.

В процессе резания возникает трение стружки о переднюю поверхность, обрабатываемой детали о заднюю поверхность инструмента. В результате инструмент изнашивается и теряет режущую способность. Различают три основных вида износа: износ по передней поверхности, износ по задней поверхности и износ по передней и задней поверхностям. Износ по передней поверхности имеет место при черновой обработке инструментами из быстрорежущей стали . Износ по задней поверхности встречается у инструментов, срезающих тонкие стружки, т. е. при чистовой обработке, а также при обработке хрупких и твердых материалов. Наиболее часто встречается одновременный износ и по передней, и по задней поверхности. Предельно допустимая величина износа называется критерием износа или критерием затупления. Для каждого инструмента и вида обработки критерии износа даются в специальных таблицах. Например, допускаемая величина износа при обработке стали для токарных резцов с пластинками твердого сплава 0,8— I мм, для резцов из быстрорежущей стали и при работе с охлаждением 1,5—2 мм. По достижении предельно допустимой величины износа инструмент необходимо снять и отправить на переточку. Производительность труда тем выше, чем меньше время, затрачиваемое на обработку одной детали, так называемое штучное время. Оно складывается нз основного, вспомогательного времени, времени на обслуживание, а также на отдых и естественные надобности. Вспомогательное, или ручное, время затрачивается на установку и снятие детали, подвод и отвод инструмента, управление станком. Время на обслуживание включает затраты времени, отнесенные к одной детали, на смену инструмента, подготовку и уборку станка и др Сокращение этих составляющих штучного времени за счет механизации и автоматизации вспомогательных движений и работ дает значительный резерв для повышения производительности.

72. Классификация металлорежущих станков. Существует большое разнообразие типов и моделей металлорежущих станков. Они различаются по виду технологических процессов, осуществляемых на данном станке, типу применяемых инструментов, степени чистоты обрабатываемой поверхности, конструктивным особенностям, степени автоматизации, числу важнейших рабочих органов станка.По виду обработки и виду режущего инструмента станки напиваются токарными, сверлильными, фрезерными, шлифовальными и т. д.В зависимости от чистоты обработанной поверхности станки делят на обдирочные, чистовые, отделочные, доводочные, а по конструктивным особенностям — на горизонтальные, вертикальные (сверлильные, фрезерные, протяжные вертикальные и горизонтальные). По степени автоматизации станки делят на автоматы, полуавтоматы, станки с программным управлением.По числу рабочих органов станка (шпинделей, суппортов) различают сверлильные одношпиндельные, сверлильные многошпиндельные, токарные односуппортные, многосуппортные и т. п.Все металлорежущие станки в зависимости от специализации делят на следующие три группы: Универсальные, применяемые для обработки различных по форме и размерам поверхностей на деталях многих наименовании. Универсальные станки используются в штучном и отчасти в мелкосерийном производствах и в ремонтных цехах. Специализированные, применяемые для обработки различных поверхностей на деталях одного наименования или немногих наименований, сходных по конфигурации, но различных размеров, например ступенчатых валиков, колес подшипников качения, шкивов и т. п. Специализированные станки используются главным образом в серийном производстве. Специальные, применяемые для обработки одних деталей, как, например, обточки шеек коленчатых валов, для обточки фасонного профиля реборд вагонных колес и т. п.Кроме этого, в зависимости от веса и размеров станки классифицируют на: легкие станки, применяемые для обработки деталей приборов, часов, швейных машин; средние станки весом до 10 т, применяющиеся главным образом в среднем машиностроении; крупные станки весом от 10 до 30 т (за исключением внутри-шлифовальных, шлифовально-притирочных и зубообрабатывающих, для которых предельный вес составлят 20 т); тяжелые станки весом от 30 до 100 т и особо тяжелые или уникальные (свыше 100 т). Нумерация металлорежущих станков производится по системе, предложенной экспериментальным научно-исследовательским институтом металлорежущих станков (ЭНИМС).

73. Технологический процесс и его элементы. Технологическим процессом называется часть производственного процесса, содержащая действия по изменению и последующему определению состояния предмета производства, т. е. по изменению размеров, формы, свойств материалов, контроля и перемещения заготовки. Совокупность научно и практически обоснованных методов и приемов, применяемых для превращения материалов в готовую продукцию данного производства, называется технологией этого производства. Технологическим переходом называют законченную часть технологической операции, характеризуемую постоянством применяемого инструмента и поверхностей, образуемых обработкой и соединяемых при сборке. Когда изменится режим резания или режущий инструмент, начинается следующий переход. Например, сверление отверстия Ø 9 мм у втулки (рис. 3.1, б) —первый переход (выполняется сверлом), а снятие фаски 2X60° (рис. 3.1, е) —второй переход (выполняется зенкером). Вспомогательный переход — законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением формы, размеров и шероховатости поверхности, но необходимы для выполнения технологического перехода. Примерами вспомогательных переходов являются установка заготовки, смена инструмента и т. д. Изменение только одного из перечисленных элементов (обрабатываемой поверхности, инструмента или режима резания) определяет новый переход. Переход состоит из рабочих и вспомогательных ходов. Под рабочим ходом понимают законченную часть технологического перехода, состоящую из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемого изменением формы, размеров, шероховатости поверхности или свойств заготовки. Вспомогательный ход — законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, не сопровождаемого изменением формы, размеров, шероховатости поверхности или свойств заготовки, но необходимого для выполнения рабочего хода. Позицией называется каждое фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой или собираемой сборочной единицей совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования для выполнения определенной части операции.

75. Работа выполняемые на токарных и сверлильных станках. Методы обработки конических поверхностей. Токарные станки применяются для обработки преимущественно тел вращения путём снятия с них стружки при точении. Токарный станок - один из древнейших станков, на основе которого создавались станки сверлильной, расточной и др. групп. Токарные станки составляют значительную группу металлорежущих станков, отличаются большим разнообразием. На токарном станке можно выполнять различные виды токарной обработки: обтачивание цилиндрических, конических, фасонных поверхностей, подрезку торцов, отрезку, растачивание, а также сверление и развёртывание отверстий, нарезание резьбы и накатку рифлений, притирку и т.п. Используя специальные приспособления, на токарном станке можно осуществлять фрезерование, шлифование, нарезание зубьев и др. виды обработки. На специализированных токарных станках обрабатывают колёсные пары, муфты, трубы и др. изделия. При обработке валов часто встречаются переходы между поверхностями, имеющие коническую форму. Если длина конуса не превышает 50 мм, то его обработку можно производить врезанием широким резцом. Угол наклона режущей кромки резца в плане должен соответствовать углу наклона конуса на обработанной детали. Резцу сообщают поперечное движение подачи. Следует учитывать, что при обработке конуса резцом с режущей кромкой длиной более 15 мм могут возникнуть вибрации, уровень которых тем выше, чем больше длина обрабатываемой детали, меньше ее диаметр, меньше угол наклона конуса, чем ближе расположен конус к середине детали, чем больше вылет резца и меньше прочность его закрепления. Конические поверхности с большими уклонами можно обрабатывать при повороте верхних салазок суппорта с резцедержателем (рис. 4.32) на угол α, равный углу наклона обрабатываемого конуса. Подача резца производится вручную (рукояткой перемещения верхних салазок), что является недостатком этого метода, поскольку неравномерность ручной подачи приводит к увеличению шероховатости обработанной поверхности. Указанным способом обрабатывают конические поверхности, длина которых соизмерима с длиной хода верхних салазок. Коническую поверхность большой длины с углом α= 8... 10° можно обрабатывать при смещении задней бабки. Для обеспечения одинаковой конусности партии деталей, обрабатываемых этим способом, необходимо, чтобы размеры заготовок и их центровых отверстий имели незначительные отклонения. Поскольку смещение центров станка вызывает износ центровых отверстий заготовок, рекомендуется обработать конические поверхности предварительно, затем исправить центровые отверстия и после этого произвести окончательную чистовую обработку. Для уменьшения разбивки центровых отверстий и износа центров целесообразно последние выполнять со скругленными вершинами.

89. Метчики и плашки. Классификация. геометрия. Заточка. Метчики.

Они предназначены для нарезания и калибрования резьбы в отверстиях. Различают метчики ручные, машинные, гаечные (для нарезания резьбы в гайках) и плашечные (для нарезания и калибрования резьбы в плашках). Ручные метчики поставляются комплектом. Комплект может состоять из 2 и 3 метчиков. Черновые метчики имеют заниженные размеры, а чистовой – полный профиль резьбы. Гаечные метчики выполняют с коротким, длинным и изогнутым хвостовиками. Рабочая часть 1 метчика состоит из заборной 2 и калибрующей 3 частей. Заборная (режущая) часть у ручных черновых метчиков составляет 4 витка, у чистового метчика – 1,5 – 2 витка. У машинных метчиков длина заборной части при нарезании сквозных отверстий составляет 5 – 6 витков, при нарезании глухих отверстий – 2 витка. У гаечных метчиков длина заборной части – 11 – 12 витков. Калибрующая часть служит для зачистки и калибрования резьбы, а также для направления метчика при нарезании. Для уменьшения трения калибрующая часть имеет незначительный обратный конус. Хвостовая часть метчика представляет собой стержень; конец хвостовика у ручных, а иногда и у машинных метчиков имеет форму квадрата. Профиль канавки метчика оказывает влияние на пресс нарезания резьбы и должен способствовать отводу стружки. Широко распространены 3- и 5- канавочные метчики. Передний угол метчика γ = 5 ÷ 10° при обработке стали, 0 ÷ 5° при обработке чугуна и 10÷25° при обработке цветных металлов и сплавов. Задний угол α = 4 ÷ 12°. Обычно метчики изготавливают с прямыми канавками, но для лучшего отвода стружки канавки имеют угол наклона ε = 9 ÷ 15°. Плашки. Их применяют для нарезания и калибрования наружных резьб за один рабочий ход. Наиболее широко используют плашки для нарезания резьб диаметром до 52 мм. Плашка представляет собой закаленную гайку с осевыми отверстиями, образующими режущие кромки. Обычно на плашках имеется от 3 до 6 отверстий для отвода стружки. Толщина плашки выбирается в пределах 8 – 10 витков. Режущая часть плашки выполнена в виде внутреннего конуса. Длина заборной части составляет 2 – 3 витка. Угол 2φ = =40÷60° при нарезании сквозной резьбы и 90° при нарезании резьбы до упора. Передний угол у стандартных плашек γ = 15 ÷ 20°. Задний угол α выполнен только на заборной (режущей) части. У стандартных плашек задний угол α = 6 ÷ 8°. Метчик и плашка отличаются не только типом получаемой резьбы, но и классификацией. Так, плашки могут быть: разрезными;  цельными;  раздвижными (клупповыми).Разрезные плашки, изменяя диаметр нарезаемой резьбы, могут немного подпружинивать. Из-за малой жесткости такой инструмент не дает точной и чистой резьбы. Цельные плашки, хотя и обладают небольшой износостойкостью, все же позволяют получить резьбу высокого качества благодаря высокой жесткости самого инструмента. Раздвижные плашки, состоящие из двух частей, устанавливаются в клуппах (точнее – в специальных направляющих). Также разделяют этот инструмент по форме наружной поверхности:   шестигранные; квадратные; круглые (цилиндрические);  призматические.

76. Настройка кинематической цепи токарного станка при нарезании метрических, дюймовых, и модульных резьб резцами. Универсальный токарно-винторезный станок. На станке выполняют все виды токарных и резьбонарезных работ. При нарезании метрической и дюймовой резьб резцом и резьбовой гребенкой на станке используют цепь главного движения и винторезную цепь. Шаг нарезаемой модульной метрической резьбы Р=пт, где т — модуль; шаг дюймовой резьбы определяется числом ниток на 1**. Например: Р = 0,5" = 0,5 • 25,4 мм = 12,7 мм; дюймовая модульная резьба вычисляется в питчах (p), причем р = 1"/т.    Для нарезания резьбы метчиком и плашкой необходимо только главное движение, так как подача инструмента осуществляется самозатягиванием. Настройкой станка называется кинематическая подготовка его к выполнению заданной обработки по установленным режимам резания согласно технологическому процессу. Подготовка станка к работе состоит из проверки исправности станка холостом ходу проверяют выполнение станком команд по пуску и остановке электродвигателя станка, включение и выключение вращения шпинделя, включение и выключение механических подач суппорта. Для этого определяют, как должна устанавливаться и закрепляться заготовка на станке - в центрах, в патроне и т. д.. материала, геометрии и стойкости инструмента.

78. Финишные и отделочные методы обработки.  В машиностроении, группа заключительных финишных операций обработки металлов, в результате которых достигается высокая точность размеров и формы деталей и улучшается качество поверхности. При О. о. применяют различные виды воздействия на обрабатываемую поверхность: механическое (обработка резанием и давлением), электрохимическое и электрофизическое. Наиболее распространённые методы О. о. резанием со снятием мелкой стружки: тонкое Точение, Растачивание и Фрезерование, бреющее фрезерование (Шевингование), Шлифование, притирка и Доводка, Полирование, Хонингование, Суперфиниш. К О. о. относятся методы обработки поверхностей без снятия стружки: Волочение, Чеканка и др., осуществляемые в холодном состоянии воздействием давления без нарушения сплошности материала. Также находят применение такие методы О. о., как Вальцевание, Калибровка, обкатка и раскатка роликами и шариками, дробеструйная обработка, в результате которых уменьшается шероховатость поверхности и происходит её упрочнение (из-за поверхностной пластической деформации)

79. Отделочно-упрочняющие и формообразующие методы обработки деталей.

Формообразование фасонных поверхностей в холодном состоянии методом накатывания имеет свои преимущества, главными из которых являются очень высокая производительность, низкая стоимость обработки и высокое качество обработанных деталей. Накатанные детали имеют более высокую механическую и усталостную прочность. Это можно объяснить тем, что при формообразовании накатыванием волокна исходной заготовки не перерезаются, как при обработке резанием, а как бы повторяют профиль детали. Поверхность накатанных деталей упрочняется, они становятся более износостойкими. Профиль накатываемых деталей образуется в результате вдавливания инструмента в материал заготовки и выдавливания части материала во впадины инструмента. Такие методы сочетают в себе функции черновой, чистовой и отделочной обработок, и их используют для получения резьб, валов с мелкими шлицами и зубчатых мелкомодульных колес. ППД осуществляется без снятия стружки путем деформирования микронеровностей. В результате происходит  значительное снижение шероховатости, упрочнение поверхностного слоя, в нем возникают остаточные напряжения сжатия. При этом происходит интенсивное выглаживание поверхностных неровностей заготовки, сопровождающееся значительным упрочнением поверхностных слоев (повышением микротвердости и созданием благоприятных сжимающих напряжений); исключается шаржирование обработанной поверхности абразивными и другими частицами; становится возможным образование частично и полностью регулярных микрорельефов  Эти достоинства в сочетании с высокой производительностью, на­дежностью и простотой осуществления предопределяют широкое и непрерывно расширяющееся применение различных способов финишной обработки давлением практически во всех отраслях промышленности с высокими технико-экономическими показателями. 

82. Способы нарезания зубчатых колес. Отделочные методы обработки зубчатых колес. Существуют два метода нарезания зубчатых колес: метод копирования, при котором профиль зуба получается воспроизведением формы режущего лезвия зуборезного инструмента, метод обкатки (огибания), при котором форма зуба получается и результате согласованных взаимных перемещений режущих лезвий зуборезного инструмента и заготовки колеса. При нарезании колес методом копирования используются дисковые модульные или пальцевые модульные фрезы. Кроме того, разработан новый способ нарезания одновременно всех зубьев у прямозубых и косозубых цилиндрических колес по методу копирования. Для этого способа изготовляют зуборезный станок полуавтомат и специальную зубодолбежную головку, которые обеспечивают нарезание колес с очень высокой производительностью. Для нарезания каждой разновидности зубчатых колес, отличающихся величиной модуля, углом зацепления и количеством зубьев, требуется отдельная зубодолбежная головка. По схеме возвратно-поступательное движение Vp и Vх придано заготовке колеса и оно является движением скорости резания, а прерывистое поступательное движение резцов в радиальном направлении S является движением подачи. В процессе нарезания зубчатых колес на поверхности зубьев возникают погрешности профиля, появляется неточность шага зубьев и др. Для уменьшения или ликвидации погрешностей зубья дополнительно обрабатывают. Отделочную обработку для зубьев незакаленных колес называют шевингованием. Предварительно нарезанное прямозубое или косозубое зубчатое колесо 2 плотно зацепляется с инструментом 1(рис. 126, а). Скрещивание их осей обязательно. При таком характере зацепления в точке А можно разложить скорость v0 и составляющая v будет скоростью скольжения профилей, направленной вдоль зубьев. Эта составляющая обеспечивает движение резания, причем v3 - скорость заготовки в точке А. Обработка состоит в срезании (соскабливании) с поверхности зубьев очень тонких волосообразных стружек, благодаря чему погрешности исправляются, зубчатые колеса становятся точными, значительно сокращается шум при их работе. Отделка производится специальным металлическим инструментом - шевером При шевинговании инструмент и заготовка воспроизводят зацепление винтовой пары. Кроме этого, зубчатое колесо перемещается возвратно-поступательно и после каждого хода (или двойного хода) подается в радиальном направлении. Направление вращения шевера и, следовательно, заготовки через некоторое время изменяется. Контактирующая поверхность между зубьями шевера и колеса уменьшается с увеличением угла скрещивания осей. Шевер режет боковыми сторонами зубьев, которые имеют специальные канавки (рис. 126, б), следовательно, шевер представляет собой режущее зубчатое колесо.