Токарная обработка.

Виды работ на токарных станках:

1. Обработка цилиндрической поверхности;

2. Обработка конической поверхности;

3. Сверление, зенкерование, развертывание;

4. Нарезание наружной и внутренней резьбы;

5. Подрезание торца;

6. Точение канавок;

7. Отрезка заготовок;

8. Растачивание отверстия;

9. Обработка фасонных поверхностей;

10. Накатка рефлений.

Классы:

1.Валы (характеристика) D (диаметр) < l (длина);

2. Фланцы: D > l;

3. Втулки:

Влияние смазочно – охлаждающей жидкости (СОЖ) на процесс резания.

Применение СОЖ благоприятно воздействует на процесс резания металлов: значительно уменьшается износ режущего инструмента, повышается качество обработанной поверхности и снижаются затраты энергии на резание. При этом уменьшается наростообразование на режущей кромке инструмента, и улучшаются условия для удаления стружки и абразивных частиц из зоны резания. Наименьший эффект дает применение СОЖ при обработке чугуна и других хрупких материалов. При работе твердосплавным инструментом на высоких скоростях резания рекомендуется обильная и непрерывная подача СОЖ, т.к. при прерывистом охлаждении в пластинах твердого сплава могут образоваться трещины, приводящие к выходу инструмента из строя. Наиболее эффективно применение СОЖ при обработке вязких и пластичных металлов, при этом с увеличением толщины среза и скорости резания положительное воздействие СОЖ на процесс стружкообразования уменьшается. Выбор СОЖ зависит от обрабатываемого материала и вида обработки. СОЖ должна обладать высокими охлаждающими, смазывающими, антикоррозийными свойствами и быть безвредной для обслуживающего персонала. Все СОЖ можно разделить на две основные группы: охлаждающие и смазочные.

К первой группе относятся водные растворы и эмульсии, обладающие большой теплоемкостью и теплопроводностью. Широкое распространение получили водные эмульсии, содержащие поверхностно – активные вещества. Они применяются при обдирочных работах, когда к шероховатости обработанной поверхности не предъявляют высоких требований.

Ко второй группе относятся минеральные масла, керосин, а также растворы поверхностно – активных веществ в масле или керосине. Жидкости этой группы применяются при чистовых и отделочных работах.

Основные понятия и элементы резания.

Резание металлов представляет собой такой вид формообразования, при осуществлении которого поверхности детали формируются методом удаления с заготовки припуска путем пластического деформирования и последующего срезания его в результате движений режущей кромки инструмента и заготовки относительно друг друга. Стружка – это слой металла, деформированный и отделенный в результате обработки резанием. Различают следующие типы стружки: скалывания; сливная и надлома. Стружка скалывания, состоящая из отдельных элементов, образуется при обработке твердых металлов с низкой скоростью резания «v» при большой толщине срезаемого слоя и малом переднем угле лезвия резца. Увеличение вязкости обрабатываемого материала, уменьшение толщины срезаемого слоя, увеличение скорости резания и увеличение переднего угла лезвия резца приводят к постепенному переходу стружки скалывания в сливную стружку. При таких условиях резание происходит с меньшими усилиями, а обрабатываемая заготовка имеет более чистую поверхность. Сливная стружка отделяется в виде длинной винтообразной ленты. Стружка надлома образуется при обработке твердых и хрупких металлов (например, чугун и бронза). Срезаемая стружка в виде отдельных кусочков, совершенно не связанных между собой, легко рассыпается. Процесс резания сопровождается выделением теплоты; более всего нагревается стружка, которая воспринимает около 75% выделяющейся теплоты, до 20% теплоты воспринимает резец, около 4% - обрабатываемая заготовка и около 1% расходуется на нагревание окружающей атмосферы; постепенно вся теплота переходит в окружающую среду. При затуплении резца распределение теплоты, выделяющейся в процессе резания, резко меняется: в большей степени нагреваются резец и заготовка. Режущий инструмент деформирует не только срезаемый слой, но и поверхностный слой обрабатываемой заготовки: увеличивается его твердость и уменьшается пластичность, т.е. происходит наклеп обрабатываемой поверхности. Чем мягче и пластичнее обрабатываемый металл, тем интенсивнее происходит образование наклепа. Глубина и степень упрочнения при наклепе увеличиваются с увеличением подачи и глубины резания; при затуплении резца глубина наклепа увеличивается в 2- 3 раза. Применение смазочно – охлаждающей жидкости значительно уменьшает глубину и степень упрочнения поверхностного слоя обрабатываемой заготовки. При обработке заготовок (особенно из пластичных металлов) на передней поверхности резца, вблизи режущей кромки, образуется нарост, причем наиболее интенсивно в диапазоне скоростей резания 10…20 м/ мин. При малых скоростях резания (v < 5 м/мин) температура в зоне резания недостаточна для образования нароста, а при больших скоростях (свыше 50 м/мин) нарост не успевает привариваться к передней поверхности резца. В условиях наростообразования невозможно получить обработанную поверхность высокого качества, поэтому при повышенных требованиях к ее качеству нежелательно работать в диапазоне скоростей 7….50 м/мин. Снятие стружки на станках осуществляется сочетанием главного движения и движения подачи. Главное движение резания, обозначаемое Dr , обеспечивает отделение стружки от заготовки с наибольшей скоростью в процессе резания. Движение подачи, обозначаемое Ds, позволяет подвести под режущую кромку инструмента новые участки заготовки и тем самым обеспечить снятие стружки со всей обрабатываемой поверхности. Различают скорость резания «v» (скорость главного движения резания) и скорость движения подачи «vs». При лезвийной обработке скорость резания задается в метрах в минуту (м/мин), а скорость подачи в миллиметрах в минуту (мм/мин). скорость резания определяется по формуле:

v = πdn

1000

Износ резцов. В процессе резания металлов происходит износ режущего инструмента. Причиной износа резцов является трение сбегающей стружки о переднюю поверхность лезвия и задних поверхностей – о заготовку. Интенсивность износа зависит от многих причин: механических свойств заготовки, усилия и скорости резания, наличия СОЖ. Следы износа наблюдаются на передних и задних поверхностях, но за критерий износа принимается наибольшая высота изношенной контактной площадки на задней поверхности h1 [1].

Период стойкости резца «Т» определяется временем непосредственной работы инструмента (исключая время перерывов), измеряется в минутах и может быть различным для разных случаев обработки. Период стойкости резца повышается при уменьшении скорости резания, подачи и глубины резания, однако при этом снижается производительность станка. Существует понятие экономичного периода стойкости Тэк, при котором себестоимость изготовления деталей является минимальной. При этом скорости резания называются экономичными скоростями резания.