FOPRiRI_RK2 (ответы по лекциям Шуляка рк2)

1. Этапы проектирования режущего инструмента.

1 этап

Выбор возможных вариантов обработки поверхности и кинематики движения --> установление вида инструмента и для всех этих вариантов, при этом учитывать:

• Твердость и прочность обрабатываемого материала

• Размеры, точность, качество поверхности

• Форму обрабатываемой поверхности, форму заготовки

• Припуск на мех, обработку

• Программа выпуска

• Требуемая производительность

Исходя из оборудования и приспособления учитывают:

• Вид и тип станка

• Мощность, частота вращения, подачу

• Габариты рабочей зоны

• Степень автоматизации

2 этап

Предварит. определение размеров и предварит. расчеты для всех вариантов.

3 этап

Производится сравнение получ. вариантов инструментов с инструментами, выпускаемыми специализированными инструментальными фирмами по их каталогам и справочникам.

4 этап

Расчет технологич. параметров обработки: t, s, v, стоимость инструмента, стойкость, число переточек.

5 этап

Подбор оптим. Варианта по критерию оптимизации.

Критерии:

• Экономические (миним. затраты на изготовление или приобретение инструмента)

• Эксплуатационные (MAX производительность, MIN время на затраты производства)

• Конструкционные (простота конструкции, надежность)

6 этап

Окончательный расчет и проверка добротности выбранной конструкции:

• Расчет на прочность и жесткость

• Обеспечение треб. точности обработки и качество поверхности

• Проверка размещения стружки

• Количество переточек

• Ресурс инструмента

• Количество инструмента, необходимого для производства партии

7 этап Изготовление рабочего чертежа

8 этап Разработка технологической документации на изготовление инструмента

9 этап Изготовление опытной партии инструмента, проверка технологичности конструкции

10 этап Испытание, подтверждение работоспособности инструмента

11 этап Корректировка конструкции инструмента, режимов его эксплуатации и технологии изготовления.

2. Что должны обеспечивать базовые поверхности на инструменте.

1. точность расположения инстр.

2. прочность и жесткость закрепления инструмента

3. Взаимозаменяемость режущего инструмента

4. Удобность настройки инструмента на р-р, как на станине так и вне его

5. Быстроту смены инструмента

3. Примеры базирования инструмента по плоскостям.

4. Базовые конические поверхности- типы.

1) Конус Морзе №0..№6(при выборе номера рассчитывают на моменет, который конус может передавать на инструмент)

Обеспечивает сомоторможение, используют на сверлильных и старых фрезерных станках

2) Метрические конусы 1:20 Мало распространены и обозначаются по наибольшему диаметру конуса, мм: обозначают по максимальному диаметру от №4 до №200

3) Конусы 1:30 (насадные зенкеры, развертки)

3) Конусы 7:24(Крутые конусы) используются в большинстве отечественных фрезерных станков

5. Принцип работы конуса HSK, приведите иллюстрацию.

С истема крепления HSK (конус с полым хвостовиком). Крепление через пустотелый конус. Полые хвостовики в процессе крепления деформируются в радиальном направлении и прижимаются плотно к торцу шпинделя. Зажимные механизмы работают в контакте с уступом внутри хвостовика и размещены внутри пустотелого конуса. Поджим конуса может также осуществляться через резьбовое соединение. Дополнительное базирование на торец обеспечивает 5-7-ми кратное повышение статической и динамической жесткости по сравнению со стандартными конусами. Крутящий момент передается через торцовую шпонку. Повторяемость положения инструментов при их смене находится в пределах 100 мкм в осевом и радиальном направлениях, а усилие зажима возрастает по мере увеличения центробежных сил.

6. Расчет конуса Морзе на передачу крутящего момента.

К=1,25..1,5

При выборе № конуса Морзе необходим расчет на момент, который он может передать на И. Момет рассчитывают по осевой нагрузке. Осевое усилие Ро, действующее вдоль оси инстумента, раскладываем на две силы, силы, действующие в радиальном направлении, взаимно уничтожаются. Рассмотрим силу PN, которая действует нормально к образующей конуса.

К – коэф. запаса сцепления, обеспечивающий гарантию отсутствия проскальзывания. µ - коэф. трения.

7.Достоинства и недостатки конуса Морзе.

Достоинства

• Высокая точность центрирования

• Простота крепления

• Возможность передачи крутящего момента за счет сил трения

• Простота конструкции

Недостатки

• Большая материалоемкость и габариты

• Для извлечения необходимо приложить большие силы или удар, трудность автоматизации

• Невысокая точность позиционирования в осевом направлении

• Невысокая жесткость в радиальном направлении

• При высоких частотах (более 10000 об/мин)отверстия за счет центробежных сил увеличиваются в диаметре

8.Обоснование выбора главного угла в плане для токарных резцов.

Для чистовых операций, когда наиболее важна чистота поверхностей φ=10°, для деталей с малой и средней жесткостью φ=60°-90°.

Резцы с углом 90° называются упорные. Они позволяют при обработке цилиндрической поверхности до упора одновременно без радиальной подачи получать торцовую поверхность.

Для этого они должны точно позиционироваться в резцедержателе резца. Более универсальные резцы с φ>90°, которые используются для подрезки торца и контурной обработки.

Для станков с ЧПУ наиболее распространены с φ=93°,φ=95°

Всегда используются округлые вершины резца в плане r=0,2-1мм

Увеличение радиуса повышает прочность вершины и стойкость инструмента и уменьшает шероховатость поверхности.

r>1мм не рекомендуется поскольку недопустимые углы резца в плане уменьшаются

Для чистовых резцов r могут быть до 5 мм. Для уменьшения шероховатости обработанной поверхности также используют фаску с нулевым углом φ₀. Размеры фаски должны быть > величины используемой подачи. Этот принцип использован на неперетачиваемых пластинах из твердого сплава.

9.Основные типы резцов для станков с ЧПУ

-Проходные для наружного точения с квадратной, параллелограмной, ромбической, треугольной, шестигранной или круглой пластиной.

-Проходной с квадратной или треугольной пластиной для наружного точения, подрезки торцев, снятия фасок.

-Контурные резцы с параллелограмной, ромбической или треугольной пластиной для обработки фасонных поверхностей, конусов, наружного точения. Если фи>900, то и для подрезки торцев.

-Проходные расточные резцы с квадратной, ромбической или треугольной пластиной.

-Подрезные расточные резцы с ромбической или треугольной пластиной.

-Резьбовые резцы для наружных и внутренних резьб.

-Для прорезания наружных, внутренних, торцевых канавок. Для отрезки.

10. Сечение срезаемого слоя при отрезке и углы отрезного резца.

Параллелограмм АВСЕ называется площадью сечения срезаемого слоя f.

При резании различают технологические размеры срезаемого слоя (глубина резания - t, подача на 1 оборот детали - S₀) и физические размеры срезаемого слоя (ширина срезаемого слоя - b, толщина срезаемого слоя - a).

Физические и технологические размеры срезаемого слоя связаны соотношениями:

, .

При одних и тех же технологических параметрах S₀ и t, размеры срезаемого слоя a и b зависят от главного угла в плане  (рис. 1.26). При уменьшении угла в плане -  отношение ширины среза b к толщине среза a (b/a) увеличивается, несмотря на то, что площадь сечения среза f остается той же.

Передний угол

Передний угол оказывает влияние на виброустойчивость резца. Во избежание появления вибраций необходимо принимать передний угол 15-25°, причем обычно он делается равным углу врезания пластинки. В целях обеспечения завивания стружки и благоприятного отвода ее, рекомендуется переднюю поверхность резца делать или криволинейной, или с лункой. Для упрочнения главной режущей кромки целесообразно предусмотреть ленточку шириной 0,2-0,3 мм с отрицательным передним углом -3 - 5°.

Рисунок 66 - Углы отрезного резца

Передняя поверхность оформляется в виде двухгранного угла (рис. 66, б). Плоскости его наклонены к опорной плоскости под углом μ = 10÷15°. Линия пересечения этих плоскостей расположена параллельно опорной плоскости. Такая конструкция способствует лучшему врезанию резца в заготовку.

Задний угол

Задний угол главной режущей кромки принимается равным 8º но пластинке и 12° по державке.

Режущая кромка

Для отрезки крупных заготовок можно рекомендовать резец с двумя режущими кромками (рис. 66, в)². Они обеспечивают разделение стружки на две части, что облегчает отвод ее из зоны резания. Оформление главной режущей кромки под двумя углами φ (рис. 66, г). Такая форма облегчает врезание резца в заготовку и удлиняет ее кромку. Углы в плане φ принимаются в пределах 60-80° (ς = 30 ÷10º).

11.ПРОБЛЕМЫ ОПЕРАЦИИ РАСТОЧКИ ОТВЕРСТИЙ

Н едостатки: