Корягин С.И., Пименов И.В., Худяков В.К. - Способы обработки материалов (1093325), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Исключением являютсяручные работы, протяжка, сверление, зенкерование и нарезаниерезьбы.Чистый алюминий и сплавы в отожженном состоянии даютдлинную вязкую стружку, удаление которой из-за большого ееобъема (обусловленного высокой скоростью резания) иногдабывает затруднительно. Нестареющие сплавы в нагартованномсостоянии и состаренные сплавы хорошо обрабатываются резанием, но тоже дают длинную стружку.
С использованиемстружкоотводящей ступеньки или стружкозавивательных приспособлений может быть также получена стружка в виде коротких витков.Для обточки на автоматических станках разработаны сплавы с добавкой свинца, которые дают короткую сыпучую стружку. Аналогичной формы стружка образуется также при обработке сплава AlMg5 в полунагартованном или нагартованномсостоянии, который используется преимущественно на предприятиях по выпуску оптики и точной механики, поскольку онлучше поддается декоративному анодированию, чем материалыс добавкой свинца.Литейные сплавы обладают в основном такой же обрабатываемостью резанием, как и деформируемые одинакового химического состава.
Они лишь дают, как и большинство литейныхсплавов, более короткую стружку.183Показателем обрабатываемости резанием литейных сплавовслужит содержание кремния, повышенная твердость соединений которого может отрицательно сказаться на стойкости инструмента.В зависимости от состава и состояния или прочности приобработке резанием алюминия выделяют три группы материалов (табл. 41).Таблица 41Группы материалов, классифицируемыхпо обрабатываемости резаниемМатериалСостояниеТвердость HBГруппа 1. Нестареющие деформируемые сплавы,стареющие деформируемые сплавы в отожженном состоянииЧистый алюминий иалюминий, повышеннойчистотыAlMg0,5…AlRMg1Любое15…38Al199,9Mg0,5……Al199,9Mg1«23…50AlMg1«30…50AlMn«25…40AlMgMn, AlMg4,5Mn«45…75AlMg сплавы, 2…5% Mg«35…90Стареющие деформиТянутое, прессованное,руемые сплавыкатанное отожженное35…90Группа 2. состаренные деформируемые сплавыи литейные сплавы с содержанием Si < 10%Деформируемые сплавы Естественно и искусст45…95AlMgSi0,5, AlMgSi0,8,венно состаренноеAlMgSi1AlCuMg1, AlCuMg2Естественно состаренное90…125AlZnMg1Искусственно состарен80…125ноеAlZnMgCu0,5,То же120…140AlZnMgCu1,5184Окончание табл.
41МатериалAlMgSiPb, AlCuBiPb,AlCuMgPbAlMg3…AlMg10,AlSi5Mg, AlSi6Cu4,AlSi8Cu3AlMg9, ALCu4TiMg,AlSi7MgСостояниеТвердость HBЕстественно и искусст60…110венно состаренное55…110От необработанного доискусственно состаренного70…130От частично термоупрочненного до искусственно состаренногоГруппа 3.
Литейные сплавы с 10% SiAlSiMg9Искусственно состарен75…115ное50…115AlSi10Mg (включая ваОт необработанного дорианты с медью)искусственно состаренногоAlSi12Необработанное45…80Поршневые сплавыСпециально термообра90…140AlSiCuNi (12…25% Si)ботанноеСтружка алюминиевых сплавов не является пожароопасной.Рекомендуется, по возможности, сортировать стружку и отходыпо сплавам, поскольку при этом можно достичь большей экономичности производства.Для экономичной обработки резанием алюминия требуется,чтобы инструмент имел большой передний угол и большуювыемку для выхода стружки. Передние его грани должны подвергаться тонкому шлифованию или, что еще лучше, притирке,чтобы трение между инструментом и образующейся стружкойподдерживать по возможности минимальным.
Высокая скорость резания, большой передний угол и гладкая передняягрань препятствуют в совокупности с действием смазки и охлаждения (при остром инструменте) образованию нароста, из-закоторого может получаться неровная, с задирами поверхностьобработки.Износ инструмента проявляется в виде усиливающегося затупления режущей кромки, обусловленного ее смещением.Лункообразный износ при обработке резанием алюминия в об185щем случае не наблюдается. В результате износа на переднейграни образуется слегка скругленная фаска с отрицательнымпередним углом резца (около 15°). С развивающимся затуплением сильно возрастает усилие резания и температура резанияиз-за затрудненных условий схода образующейся стружки, такчто частицы обрабатываемого материала в виде сплошной массы могут выдавливать вдоль задней грани резца, где они передокончательным формообразованием свариваются в так называемую ложную стружку, прочно пристающую к задней поверхности инструмента.Материл для режущего инструмента определяют, исходя изконкретных условий резания.
Для обработки резанием алюминия используют преимущественно быстрорежущие (БРС) итвердые сплавы (ТС), а наряду с ними для тонкой обработки – иалмазы. Минералокерамические материалы, содержащие окислы, до сих пор не могут применяться для обработки резаниемалюминия, поскольку между пластинкой и обрабатываемымматериалом может произойти реакция (из-за большого сродстваалюминия к кислороду), приводящая в негодность режущийматериал.Инструментальная сталь применяется только для сверленияи развертывания малых диаметров, в единичных случаях – дляобработки деформируемых материалов.Быстрорежущая сталь хорошо подходит для резания сплавов с небольшим содержанием кремния. Если требуются большие мощности резания, то быстрорежущая сталь может статьболее экономичной, чем твердые сплавы, особенно в том случае, когда на данных станках нельзя достичь скоростей резания,применяемых при работе с твердыми сплавами.
Высокая вязкость делает возможным применять инструмент с большимипередними углами также при прерывистом резании. Параметрытокарной обработки алюминия приведены в табл. 42.Соблюдение рекомендуемых углов резания имеет оченьбольшое значение для достижения высокой чистоты поверхности и высокой стойкости резца. Поэтому инструмент долженподвергаться механическому шлифованию.
Риски и грат послешлифования следует удалять доводкой или притиркой.186187188Меньшая по сравнению со сталью твердость делает алюминий более чувствительным к образованию рисок, надрезов ивмятин при закреплении детали. Поэтому желательно оснаститьзажимные устройства защитными прокладками, а зажимныепатроны – расточными мягкими кулачками.
По возможностиследует для закрепления применять тиски с гладкими губками,цинковые патроны или разжимные оправки.Фрезы для обработки алюминия отличаются от фрез для обработки стали большим расстоянием между зубьями и большейвыемкой для выхода стружки.Плоские поверхности только в редких случаях обрабатываются цилиндрическими фрезами, а чаще – торцовыми со вставными ножами; диаметр фрез подбирается таким, чтобы на станках для обработки стали (предполагая достаточную жесткость имощность привода) можно было достичь высокой скорости резания.По взаимному расположению обрабатываемой поверхностии оси оправки можно разделить фрезы на цилиндрические иторцовые.
При фрезеровании торцовыми фрезами (фрезернымиголовками или цельными торцовыми фрезами) стремятся, чтобы диаметр фрезы превышал по меньшей мере на 1/5 ширинуобрабатываемой детали, причем 2/3 ширины следует фрезеровать против подачи и 1/3 - по подаче. При фрезеровании цилиндрическими фрезами (простыми цилиндрическими, концевыми,дисковыми или фасонными фрезами) предпочитают фрезерование по подаче. Предпосылкой для достижения безупречной поверхности является, возможно, более полное удаление люфтовв опорах ходового винта подачи, а также между ходовым винтом и гайкой.При фрезеровании алюминия следует придерживаться следующих режимов: передний угол α=30...15° (меньшие передниеуглы при черновом фрезеровании, большие – при чистовом);задний угол α=18...6° (то же, что и угол γ); скорость резаниядля БРС составляет 100...600 м/мин (меньшие значения для 3-йгруппы обрабатываемого материала), для ТС – 300...2500 м/мин(то же, что и БРС); подача на зуб фрезы 0,1...0,5 мм/зуб; глубина резания 0,5...6 мм.189Для сверления алюминия и его сплавов применяют спиральные сверла.
Диаметр отверстия, особенно при сверлениимягких сортов алюминия, получается значительно больше диаметра сверла. Поэтому диаметр сверла берут на 0,2...0,5 ммменьше диаметра отверстия. Параметры резания при сверленииприведены в таблице 43.Таблица 43Основные параметры сверления алюминияПараметрыУгол привершинесверла α°Режущий материалБРСТСУгол наклонавинтовойканавки (передний угол)γ°БРСТСЗадний уголзаточки (задний угол) α°БРСТССкоростьрезания v,м/минБРСТСПодача s,мм/обБРСТС190Группа обрабатываемогоматериала123140120100130120115ПримечанияПри сверлении листов уголувеличиваетсяили применяется центровоесверло45...3035...2025...15Применяют15...1015...108...4ся сверла малого диаметра сменьшим угломнаклона винтовой канавки17...151512При заправ121212ке сверл с двойной заточкойсохранять заданный угол накаждой ступенирежущей части100...20080..10050...80Меньшие200...300 100...140 60...100 скорости длясверл малогодиаметра0,02...0,50 0,02...0,50 0,02...0,3То же0,06...0,30 0,06...0,30 0,03...0,15Окончание табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
