Третьяков_Курс лекций по дисциплине Технология конструкционных материалов (514588), страница 25
Текст из файла (страница 25)
(рис 13.5, г).Цекование – обработка торцовой поверхности отверстия торцовым зенкером для достижения перпендикулярности плоскойторцовой поверхности к его оси (рис 13.5, д, е).Нарезание резьбы на внутренней цилиндрической поверхностивыполняют с помощью метчика или резьбонарезной головки, аотверстия сложного профиля обрабатывают комбинированнымрежущим инструментом.При обработке заготовок осевым режущим инструментом, каки при точении, кинематические схемы предусматривают два одновременно действующих движения: вращательное и поступательное. Вращательное движение всегда является главным движениемрезания, скорость которого численно равна линейной скорости намаксимальном диаметре обработки.134Сверлильные станки делят на несколько типов.
Настольносверлильные станки применяют для получения отверстий диаметром до 16 мм. Вертикально-сверлильные – для сверления отверстий диаметром до 100 мм. На радиально-сверлильных станкахобрабатывают отверстия, расположенные на значительном расстоянии друг от друга, в крупногабаритных и имеющих большуюмассу заготовках. Горизонтально-сверлильные станки предназначены для получения глубоких отверстий специальными сверлами.13.5. Обработка заготовок фрезерованиемФрезерование – один из высокопроизводительных и распространенных технологических процессов обработки поверхностей заготовок многолезвийным режущим инструментом – фрезой (рис.
13.6). Фрезерованием обрабатывают горизонтальные,вертикальные и наклонные плоскости, фасонные поверхности,уступы и пазы различного профиля. Для осуществления этогопроцесса используют широкую номенклатуру стандартных испециальных фрез.Особенностью всех фрезерных операций является прерывистоедействие режущей кромки. За время рабочего цикла лезвие каждого зуба инструмента нагревается до температуры примерно в двараза ниже, чем температура на резцах и сверлах. При выходе зубафрезы из обрабатываемого материала его лезвие охлаждается.
Поэтому инструмент при фрезеровании не подвержен интенсивномуизнашиванию.абРис. 13.6. Схема фрезерования поверхностей:а – встречное; б – попутное135Образование новой поверхности осуществляется по мере того,как каждый зуб срезает дугообразный сегмент, толщина аz которого определяется в основном, подачей на зуб (см. рис. 13.6). Обычно подача не превышает 0,25 мм/зуб, однако благодаря большомучислу зубьев скорость съема металла очень высока.Поверхности после фрезерования имеют регулярный волнообразный профиль в результате дугообразной траектории рабочего движения режущих кромок смежных зубьев фрезы. Причерновом фрезеровании шероховатость поверхности составляетRa 6,3…2,5 мкм, точность размеров – 8–13-й квалитет, а причистовом – Ra 6,3…0,8 мкм, а точность – 7–11-й квалитет.Существуют две основных схемы фрезерования – встречное ипопутное. При встречном фрезеровании направление скоростидвижения подачи противоположно направлению скорости главного движения резания (рис.
13.6, а). В процессе попутного фрезерования направления скоростей движения подачи и главного движения совпадают (рис. 13.6, б).При встречном фрезеровании нагрузка на зуб фрезы возрастает, а толщина срезаемого слоя изменяется от 0 до аzmax. В процессе обработки сила, действующая на заготовку, стремитсяоторвать ее от стола, что приводит к вибрациям и увеличениюшероховатости обрабатываемой поверхности.
Преимуществомвстречного фрезерования является работа зубьев фрезы «из-подкорки», т. е. фреза подходит к твердому поверхностному слоюснизу и отрывает стружку при подходе к обрабатываемой поверхности (см. рис. 13.6, а).При попутном фрезеровании зуб фрезы сразу начинает срезатьслой максимальной толщины аzmax и подвергаться максимальнойнагрузке (см. рис.
13.6, б). Это исключает начальное проскальзывание зуба, уменьшает износ фрезы и шероховатость обработанной поверхности по сравнению со встречным фрезерованием. Сила, действующая на заготовку, прижимает ее к столу станка, чтоуменьшает вибрации.Для выполнения фрезерных операций применяют консольныегоризонтально- и вертикально-фрезерные станки.
Обработку заготовок на фрезерных станках с ЧПУ производят попутным ивстречным фрезерованием с одинаковой точностью, так как в коробках подач предусмотрено устройство для выбора зазоров. Продольно-фрезерные станки предназначены для обработки заготовокбольшой массы и размеров (типа станин, корпусов, коробок передач и т. п.).136Вопросы для самоконтроля1. Сформулируйте технологические особенности обработкиповерхностей заготовок точением.
Какие станки и инструментыиспользуют при точении?2. Каковы технологические особенности обработки поверхностей заготовок строганием, долблением и протягиванием? Назовите станки и инструменты, используемые при резании.3. Почему в процессе протягивания получают поверхности смалой шероховатостью и высокой точностью размеров?4. В каких случаях применяют рассверливание, зенкерование иразвертывание отверстий? Назовите станки и инструменты, применяемые при этом виде резания.5. Каковы особенности процесса резания при сверлении посравнению с растачиванием отверстия?6.
Сформулируйте технологические особенности обработкифрезерованием поверхностей заготовок. Какие станки и инструменты применяют при фрезеровании?137Лекция № 14. ОТДЕЛОЧНАЯ ОБРАБОТКАПОВЕРХНОСТЕЙ ЗАГОТОВОКЭта лекция посвящена изучению технологических особенностей обработки поверхности заготовок шлифованием. В ней рассмотрены технологические процессы отделочной обработки поверхностей заготовок абразивным, лезвийным инструментами иповерхностно-пластическим деформированием.14.1.
Технологические особенности обработкиповерхностей заготовок шлифованиемШлифованием называют процесс обработки заготовок резаниемс помощью инструментов (кругов), которые режут абразивнымизернами из минералов и сверхтвердых материалов. В резании одновременно участвует большое число зерен, грани которых образуютрежущие кромки. При вращательном движении круга в зоне егоконтакта с заготовкой часть зерен срезает материал в виде оченьбольшого числа тонких стружек.
Часть зерен ориентирована так,что резать не может, поэтому эти зерна осуществляют работу трения по поверхности резания. Шлифовальные круги срезают стружки на очень больших скоростях – 30 м/с и выше. Обработанная поверхность представляет собой совокупность микроследов абразивных зерен и имеет малую шероховатость. Абразивные зерна могуттакже оказать на заготовку существенное силовое воздействие.Тепловое и силовое воздействие на обработанную поверхностьприводит к структурным превращениям, изменениям физикомеханических свойств поверхностных слоев обрабатываемой заготовки.
Для уменьшения теплового воздействия процесс шлифования проводят при обильной подаче охлаждающих жидкостей.Шлифование применяют для чистовой и отделочной обработкиизделий с высокой точностью. Для заготовок из закаленных сталейшлифование является одним из наиболее распространенных технологических процессов. При этом при чистовой обработке получают поверхности с шероховатостью Rа 0,32 мкм и точностьюразмеров по 6–7-му квалитету.138В соответствии с формами деталей машин наиболее распространенными схемами шлифования являются: наружное круглое шлифование (рис.
14.1) внутреннее круглое шлифование (рис. 14.2), плоскоешлифование периферией круга (рис. 14.3) и торцовое шлифование(рис. 14.4). Для всех вышеперечисленных схем шлифования главнымдвижением резания является вращение круга.Рис. 14.1. Схема наружного круглого шлифования:1 – шлифовальный круг; 2 – заготовкаРис. 14.2. Схема внутреннего круглого шлифования:1 – шлифовальный круг; 2 – заготовка139Рис. 14.3. Схема плоского шлифования:1 – шлифовальный круг; 2 – заготовкаРис. 14.4. Схема торцового шлифования:1 – шлифовальный круг; 2 – заготовкаПри круглом шлифовании движение продольной подачи обеспечивается возвратно-поступательным перемещением заготовки.Движение подачи DS пр соответствует осевому перемещению заготовки за один ее оборот. Вращение заготовки является движениемкруговой подачи. При плоском шлифовании возвратно-поступательное перемещение заготовки необходимо для обеспечениядвижения продольной подачи DS пр (рис.
14.3). Для обработки поверхностей на всю ширину заготовка или круг должны иметь движение поперечной подачи DS п . Это движение происходит преры140висто (периодически) при крайних положениях заготовки в концепродольного хода. Периодически происходит и движение подачина глубину резания DS в . Это перемещение осуществляется такжев крайних положения заготовки, но в конце поперечного хода.При торцовом шлифовании (см. рис. 14.4) шлифовальный кругкасается заготовки по плоскости.