voprosy_ekzamen_2019_vesna_mt1_mt3 (Вопросы к экзамену), страница 2

Критерий технологического износа. Инструмент заменяется, когда износ режущего инструмента приводит к резкому ухудшению качества обработанной поверхности, резкому увеличению сил резания, возникновение вибраций, чрезмерному нагреву детали, интенсивному наростообразованию и т.п. Для неперетачиваемого инструмента всегда работает критерий технологического износа. Сменные многогранные пластинки теряют работоспособность именно по этому критерию.

Критерий линейного износа (размерной стойкости). Используется, когда инструмент при изнашивании перестает обеспечивать требуемую точность обработки. Этот критерий чаще всего используется для автоматических линий, когда инструмент проще заменить, чем поднастраивать его размер по мере износа.

Следует отметить, что по критериям, как технологического износа, так и линейного износа инструмент снимается на переточку до наступления катастрофического разрушения (40…50% от износа по оптимальному критерию износа), но это более выгодно, чем рисковать возможным браком или поломкой инструмента, особенно, когда одновременно работает несколько сотен инструментов, как на автоматических линиях.

Стойкостью (периодом стойкости) режущего инструмента называется время его работы до достижения критерия износа.

Влияние режимных факторов на стойкость

И
знашивание и стойкость режущих инструментов зависят от всех параметров обработки, в первую очередь от обрабатываемого и инструментального материалов, скорости резания, подачи и глубины резания, геометрических параметров инструмента, использования СОТС и т.д. Для сталей зависимость стойкости от скорости резания носит горбообразный характер, хотя для некоторых случаев обработки, например, при обработке чугуна, стойкость может монотонно падать с увеличением скорости резания.

В целом, режимы резания и стойкость связаны следующей эмпирической зависимостью:

где C_T, К₁...К_n – поправочные коэффициенты, учитывающие обрабатываемый и инструментальный материал, особенности данной операции и геометрии инструмента. Именно эти экспериментальные данные зависимости стойкости от режимных параметров являются основой для расчета скорости резания.

Где коэффициенты C_v, учитывают марку, твердость обрабатываемого материала, главный угол инструмента в плане, марку инструментального материала, наличие корки, смазывающее-охлаждающих жидкостей, радиуса при вершине и др.

Таким образом, для расчета скорости резания необходимо предварительно назначить глубину резания и подачу, а также назначить нормативную стойкость инструмента. В России, нормативный период стойкости, для сменных твердосплавных пластин при работе на станках с ЧПУ составляет 30 минут, для универсальных станков – 45 мин.

Обработка конических поверхностей

К
онические поверхности могут быть обработаны широким резцом, разворотом верхней каретки суппорта, смещением заднего центра, на копировальных станках и станках с ЧПУ.

Зенкерование

Зенкерование применяют для увеличения точности обрабатываемых отверстий. Зенкер имеет повышенную жесткость и исправляет погрешности оси отверстия. Зенкерование обеспечивает точность до 9 квалитета и шероховатость поверхности R_a=2,5...5 мкм.

Г
лубина резания при зенкеровании должна быть в интервале 0,5…5,0 мм, обычно 1,2…2,5 мм, т.е. перед зенкерованием необходимо просверлить отверстие определенного диаметра. Удобно пользоваться формулой . Зенкер имеет 3 и более зубьев, имеет значительно больший диаметр сердцевины (повышенная жесткость), поэтому может исправлять ось отверстия. Конструкция зенкера полностью аналогична конструкции спиральных сверл с коническим хвостовиком. Принцип назначения геометрических параметров режущего лезвия и конструктивных параметров инструмента – такой же, как для сверл. Для отверстий большого диаметра используют насадные зенкеры

Угол подъема винтовых канавок 20^ для хвостовых зенкеров,

1…12^ для насадных из быстрорежущей стали,

1…12^ для твердосплавных зенкеров.

Эффективным приемом является совмещение сверла и зенкера в одном инструменте. В настоящее время используются также конструкции зенкеров с СМП.

Разновидностями зенкерования является зенкование и цекование. Применяются для обработки отверстий специальной формы, в основном, под крепежные элементы.

Вершина резца установлена не на высоте оси вращения заготовки;

О чень важна установка вершины резца на одной высоте с осью вращения заготовки (по линии центров станка). Смещение резца выше оси заготовки при наружном точении и ниже оси заготовки при растачивании может привести к тому, что главный задний угол α может принять нулевые или отрицательные значения, что приведет к сильному трению по задней поверхности и даже невозможности осуществления процесса резания

Пример влияния установки вершины резца относительно оси центров.

Пусть γ=10⁰, =5⁰. Резец смещаем выше оси детали на h=0,5 мм.

а) При диаметре детали D=200 мм, arcsin(0,5/100)=0,28⁰.

Т.е. γ_у=10,28⁰, _у=4,72⁰- изменения не значительны.

б) При диаметре детали D=10 мм, arcsin(0,5/5)=5,7⁰.

Т.е. γ_у=15,7⁰, _у=-0,7⁰. В этом случае процесс резания невозможен.

Классическим примером изменения кинематических углов в процессе резания является работа отрезного резца.

D _i при отрезке уменьшается, а значит, уменьшается скорость резания V, т.е. угол _к будет увеличиваться. Поскольку _к=-_к, то по мере приближения вершины резца к оси заготовки, кинематический задний угол будет уменьшаться. При приближении вершины резца к центру заготовки _к неизбежно станет равным , т.е. _к станет равным нулю и процесс резания прекращается (резец отламывает отрезаемую часть).

П ри работе токарного упорного резца увеличение подачи приводит к уменьшению главного заднего угла. Поэтому на операциях с большими подачами (черновое точение, нарезание резьб, особенно крупного шага и многозаходных) необходимо этот момент учитывать и назначать угол при заточке с учетом его уменьшения при работе резца. При нарезании крупношаговых резьб главный задний угол увеличивают на угол подъема нитки резьбы, вспомогательный задний угол уменьшают на ту же величиныу.

Кинематические углы резца зависят от соотношения скоростей главного и вспомогательного движения. При главном вращательном движении резания для каждой точки главного режущего лезвия скорость подачи одинакова, но скорость резания в точках 1 и 2 разная, поскольку диаметры, на которых лежат эти точки, не равны. Это означает, что и кинематические углы для этих точек также будут разными. Например, угол _к в точке 2 будет больше, чем _к в точке 1.

Приложение

Наружные и внутренние резьбы на деталях получают следующими основными способами:

1. Методами обработки давлением. Профиль резьбы образуется за счет пластической деформации металла. Материал впадины резьбы перераспределяется в материал выступов.

1 .а Выдавливание профиля резьбы выдавливающим инструментом. Инструмент и деталь работают по принципу пары трения скольжения, что вызывает большие силы трения. По этому принципу работают раскатники для внутренних резьб и выдавливающие плашки для наружных резьб.

1.б Накатывание профиля резьбы накатным инструментом. Отличается от выдавливания тем, что инструмент и деталь образуют пару трения качения, а не скольжения, что значительно уменьшает силы трения. Наиболее прогрессивный и производительный способ образования резьб. Инструмент дорогой. К инструментам для накатывания относятся:

- Резьбонакатные плашки;

- Резьбонакатные ролики;

- Резьбонакатные головки.

1. Нарезание профиля резьбы режущим инструментом. Профиль впадины резьбы удаляется в виде стружки.

Обработка резьбы резанием осуществляется:

• Резьбовыми резцами;

• Гребенками;

• Метчиками (только внутренние резьбы);

• Резьбовыми плашками (только наружные резьбы);

• Резьбонарезными головками;

• Резьбовыми фрезами (концевыми или насадными);

• Одно- или многониточными шлифовальными кругами.

Характеристики шлифовальных кругов

Для абразивных кругов

14А – электрокорунд

нормальный

25А – электрокорунд

белый

54С – карбид кремния

черный

63С – карбид кремния

зеленый

38А – электрокорунд

циркониевый

93А и 95А - электрокорунд

хромотитанистый

F,G (ВМ1, ВМ2) – весьма мягкие

H,I,J (М1, М2, М3) – мягкие

K,L (СМ1, СМ2) – средне мягкие)

M,N (С1 , С2) – средние)

O,P,Q (СТ1, СТ2, СТ3) – средне твердые

R,S (Т1, Т2) – твердые

T, U (ВТ) –весьма твердые

V,W,X,Y,Z (ЧТ1, ЧТ2)- чрезвычайно твердые)

Крупная Средняя Мелкая Тонкая

ГОСТ P 52381-2005 (ГОСТ 3647) ГОСТ 3647

F4 F36 (50) F100 (12) (M63)

F5 F40 F120 (10) (M50)

F6 F46 (40) F150 (8) (M40)

F7 F54 (32) F180 (6) (M28)

F8 F60 (25) F220 (5) (M20)

F10 (200) F70 (20)   (M14)

F12 (160) F80   (M10)

F14 F90 (16)   (M7)

F16 (125)     (M5)

F20 (100)      

F22      

F24 (80)      

F30 (63)      

Форма:

1(ПП) – прямой профиль

2 (К) – кольцевой

3 (3П) – конический профиль