Корягин С.И., Пименов И.В., Худяков В.К. - Способы обработки материалов (1093325), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Станки для обработки материалов резаниемСовременные материалорежущие станки – это довольноразнообразные и широко распространенные машины, позволяющие выполнять сложные технологические процессы. Несмотря на большие достижения технологии производства высококачественных деталей, применение малоотходных технологий, роль обработки резанием и соответственно материалорежущих станков в машиностроении непрерывно возрастает. Насовременных станках обрабатывают детали – от мельчайшихэлементов часов и приборов до деталей, размеры которых дос166тигают нескольких метров – турбин, теплоходов, прокатныхстанов и др.
Поэтому и габариты самих станков весьма различны. Они включают в себя большое число механизмов, а дляосуществления движений и управления рабочими цикламиприменяют механические, электрические и гидравлические методы.Станкостроительная промышленность нашей страны выпускает большое число материалорежущих станков, различныхпо назначению, конструктивному исполнению и технологическим возможностям, универсальности, точности и др. Ежегодноосваивается выпуск нескольких сот типов (разновидностей)станков. Для удобного пользования этим обширным классоммашин Экспериментальным научно-исследовательским институтом металлорежущих станков (ЭНИМС) разработаны единаяклассификация и нумерация станков отечественного производства.В основу классификации станков положен технологическийпринцип обработки: назначение станка, характер обрабатываемых поверхностей, схема обработки и др.
Эта классификацияпостроена по десятичной системе. Все станки (за исключениемспециальных) подразделяются на десять групп, а группы, всвою очередь, подразделяются на десять типов. Станки делят натокарные, сверлильные, расточные, для абразивной, электрофизической и электрохимической обработки, резьбообрабатывающие, зубообрабатывающие, фрезерные, строгальные, долбежные, протяжные, разрезные и разные. В группы объединяются станки по общности технологического метода обработкиили близкие по назначению.Основные признаки деления станков на типы: вид обработки, применяемый инструмент, степень автоматизации, числоважнейших рабочих органов станка и их расположение, технологические, конструктивные, эксплуатационные характеристики и др.Все группы и типы станков представлены в табл.
37 (классификатор станков).167168169170171Система нумерации (условного обозначения) станков отечественного производства основана на присвоении каждой модели станка определенного номера. Обозначение модели станкасостоит из трех (или четырех) цифр, иногда с добавлением прописных букв, обозначающих дополнительную характеристикустанка. Первая цифра указывает группу, к которой относитсястанок; вторая – тип станка в пределах данной группы; третья(а при четырехцифровом обозначении – третья и четвертаяцифры) – условно характеризует основные технологическиеособенности станка (например, наибольший диаметр обрабатываемой детали, наибольший диаметр инструмента, размерыстола и др.).Прописная буква после первой цифры указывает на модернизацию (улучшение) станка.
Буква, стоящая после всех цифр,обозначает модификацию (видоизменение) базовой моделистанка или его технологические особенности (например, повышенную точность). Рассмотрим несколько примеров.1. Станок 1Б140. Первая цифра 1 означает, что станок относится к токарной группе. Буква Б указывает, что станок модернизирован; вторая цифра 1 – на тип – одношпиндельный автомат; последние две цифры обозначают наибольший диаметробрабатываемого прутка – 40 мм.2. Станок 2150.
Цифра 2 – вторая группа (сверлильный); 1 –вертикальный; 50 – максимально допустимый диаметр сверла в мм.Для обозначения моделей специализированных и специальных станков каждому станкостроительному заводу присвоениндекс из двух букв. В обозначении модели такого станка к буквам добавляются цифры, указывающие номер выпускаемогоспециального станка. Например, Е3-9 – специальный станокдля нарезания зубчатых реек, выпускаемый Егорьевским заводом зуборезных станков. Московский станкостроительный завод «Красный пролетарий» имеет индекс МК, Горьковский завод фрезерных станков – ГФ, Одесский фрезерный – ОФ.По универсальности и специализации станки делят науниверсальные, специализированные и специальные.Универсальные станки общего назначения предназначеныдля выполнения различных операций при обработке деталеймногих наименований.172Специализированные станки предназначены для обработкидеталей одного наименования или немногих наименований,сходных по конфигурации, но имеющих различные размеры,например, ступенчатых валиков, колец подшипников качения,муфт и т.п.
Специализированные станки используются главнымобразом в серийном производстве.Специальные станки служат для обработки одной определенной детали (или деталей одного типоразмера), например,лопаток газовых турбин. Станки этого рода используются в основном в массовом производстве, иногда и в крупносерийном.В зависимости от массы и габаритов станки делятся накатегории: легкие – массой до 10 кН; средние – от 10 до 100 кН;крупные – от 100 до 300 кН, тяжелые – от 300 кН до 1 МН иособо тяжелые (уникальные) массой более 1 МН.Исключением из этой градации являются станки внутришлифовальные, хонинговальные и зубообрабатывающие, длякоторых крупные станки – от 100 до 200 кН, тяжелые – от 200до 600 кН и особо тяжелые – более 600 кН.По точностным характеристикам современные станкиделятся на следующие группы: нормальной точности Н, повышенной точности П, высокой точности В, особо высокой точности А, особо точные С.
На станках нормальной точностиможно получить точность обработки по 7…8-му квалитетам.Станки повышенной точности, как правило, изготовляютсяна базе станков нормальной точности и отличаются от последних в основном более точным исполнением или подбором отдельных деталей, а также особенностями монтажа. Отклоненияпри обработке деталей на этих станках составляют 0,6 от отклонений, получающихся на станках нормальной точности.При обработке на станках высокой точности эти отклонениясоставляют 0,4, а на станках особо высокой точности – 0,25 ототклонений, получающихся при работе на станках нормальнойточности.
Высокая точность обработки на этих станках достигается конструктивными особенностями отдельных элементовстанков, а также высокой точностью их изготовления и специальными условиями эксплуатации.173Особо точные станки изготовляются индивидуально; отклонение по сравнению с отклонениями, получающимися на станках нормальной точности, составляет 0,16. Эти станки используются при необходимости получения наивысшей точности обработки – при изготовлении деталей типа делительных колес идисков, эталонных колес, измерительных винтов и др.Глава 8. ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВИ ИХ СПЛАВОВ РЕЗАНИЕМ8.1. Обработка сталей и чугунов резаниемОбрабатываемость металлов резанием зависит от химического состава, структуры обрабатываемого металла, его механических свойств, способности к наклепу, физических свойств(теплоемкости, теплопроводности).
Большое влияние на обрабатываемость сталей и чугунов оказывает химический состав. Сувеличением содержания углерода повышается механическаяпрочность, возрастает сопротивление резанию и ухудшаетсяобрабатываемость. При обработке заготовки из стали с малымсодержанием углерода (0,1...0,25% С) получают большую шероховатость поверхности. Повышение содержания некоторыхлегирующих элементов (Cr, Mo, V, W, Ti) увеличивает прочность стали и понижает теплопроводность, что ведет к ухудшению обрабатываемости. Повышенное содержание серы и свинца улучшает, обрабатываемость стали.
Так, стали автоматные(А12, А20 и др.) с повышенным содержанием серы (до 0,15%)обрабатываются лучше, чем малоуглеродистые стали. Свинецулучшает обрабатываемость благодаря смазывающему действию дисперсно распределенных частиц на границе зерен.Значительное влияние на обрабатываемость сталей и чугунов оказывает структура металла. Заготовки с крупнозернистойструктурой обрабатываются лучше, чем с мелкозернистой. Вряде случаев для улучшения обрабатываемости углеродосодержащие металлы подвергаются термической обработке.
Пластичные сплавы обрабатываются труднее, чем менее пластич174ные сплавы, обладающие большей теплопроводностью и теплоемкостью – легче, так как температура резания при обработкеэтих сплавов ниже.В любом случае, при обработке материалов резанием твердость режущего инструмента должна быть всегда выше, чемтвердость обрабатываемого материала.Большинство деталей из сталей и чугунов подвергаются обработке на токарных станках.Обрабатываемость материала существенно зависит от угловзаточки резца. На рисунке 7 показан проходной резец и деталь впроекции на основную плоскость: РП – след плоскости резания;Рv – след плоскости, параллельной основной плоскости; I – обрабатываемая поверхность; II – обработанная поверхность; R –поверхность резания. При точении основная плоскость перпендикулярна направлению вектора скорости главного движения.Как и в других случаях обработки резанием, главные углы резца (γ, α, β) рассматриваются в главной секущей плоскости N –N, а вспомогательные (γ1, α1, β1) – в плоскости N1 – N1.Рис.
7. Геометрические параметры проходного токарного резца175Передний угол γ - угол, образованный передней поверхностью лезвия и основной плоскостью.Угол заострения β зависит от условий обработки, свойствматериала заготовки и инструмента. Для точения твердых ипрочных материалов применяются резцы с большими углами β(увеличивается прочность режущей части). Для обеспечениявысокой производительности и экономичности обработки необходимо выбирать, оптимальные значения углов β и γ.
Главный задний угол α. для различных типов токарных резцов изменяется от 5 до 15°. Углы заострения β определяются из соотношения α+β+γ=90°. Главный угол в плане ϕ и вспомогательный угол ϕ1—это углы, измеряемые в горизонтальнойкоординатной плоскости XY (см. рис. 7) между проекциями нанее вектора скорости продольной подачи и проекциями главнойи вспомогательной режущих кромок. Угол при вершине ε –угол между проекциями главной и вспомогательной режущихкромок на горизонтальную (основную) плоскость; ε=180° –(ϕ+ϕ1).
Угол ϕ определяет форму площади среза и распределение нагрузки на инструмент.В процессе точения значения углов α, β и γ изменяются взависимости от установки резца относительно оси вращениядетали (выше или ниже ее).Для токарных и расточных резцов, предназначенных дляобработки деталей из стали и чугуна, величина передних и задних углов назначается в пределах, указанных в табл. 38.Главный угол в плане ϕ при постоянных значениях подачи иглубины резания t определяет соотношение между шириной итолщиной среза: при уменьшении угла ϕ уменьшается толщинасреза и увеличивается его ширина. Увеличение активной длинырежущей кромки, т. е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
