Конспект лекций по дисциплине «Резание материалов и инструмент». Направление подготовки 220200 «Авто. Конспект лекций по дисциплине «Резание материалов и инструмент».. Конспект лекций для студентов по дисциплине резание материалов и инструмент
![]()
|
Рис. 75. Основные конструктивные элементы метчика2. Задний угол α. На режущей части задний уголобразуется за счет затылования по спирали Архимеда , К – величина затылования. ![]() Обычно α = 8 – 12°. Калибрующую часть обычно не затылуют и αк = 0°. Для уменьшения трения между метчиком и стенками резьбового отверстия делают обратную конусность на калибрующей части из расчета 0,05 – 0,1 мм на длине 100 мм. Длина режущей части lp = (5…6)P для сквозных отверстий, lp = (1,2…2)P для глухих отверстий. ![]() ![]() Р – шаг резьбы, ε – угол профиля, d0 – наружний диаметр, dср– средний диаметр, d1 – внутренний диаметр, (Рис. 76). Схема врезания припуска метчиком (Рис. 77) Вращение метчика или нарезаемой детали вокруг оси является движением резания. Скорость резания определяется по известной формуле: ![]() За один оборот метчик перемещается вдоль оси отверстия на величину, равную шагу резьбы. Из представленной схемы видно, что вырезание резьбового профиля осуществляется за счет перемещения главных лезвий метчика в направлении перпендикулярном к его оси. Такое движение подачи называется скрытым или конструктивным. ![]() Рис. 76. Геометрические параметры метчикаРис. 77. Схема вырезания профиля при нарезании резьбы метчикомφр = 90 – φрабоч –главный угол в плане. Подача на зуб при работе метчиком: ![]() Толщина срезаемого слоя: ![]() Нарезание резьбы резцамиНарезание резьбы резцами осуществляется за несколько проходов. Инструмент совершает следующие движения: (Рис. 78) I. – радиальное SP (движение подачи), П. – рабочий ход вдоль оси детали на длину резьбы (движение формообразования. Ш. – быстрый радиальный отвод. IV. – быстрый обратный холостой ход вдоль оси заготовки в исходное положение. Такой цикл вручную или автоматически повторяют до полного удаления припуска. При нарезании метрических резьб при врезании используют два направления подачи: 1. Радиальное и 2. Боковое (Рис. 79). Геометрические параметры резьбовых резцов (Рис. 80) ε – угол при вершине. Для метрической резьбы ε = 60°; с учетом "разбивки" резьбы при нарезании рекомендуют угол ε для резцов делать равным 59° 30′. Вершину резца делают либо плоской шириной f, либо закругленной радиусом r величины которых выбираются в зависимости от шага резьбы Р . Боковые поверхности резьбы являются винтовыми с углом подъема τ (по наружному диаметру). Для правой резьбы задний угол у левой кромки (αл) должен быть больше угла τ, чтобы левая поверхность резца не задевала боковую поверхность резьбы (Рис. 81). ![]() Рис. 78. Схема резания при многопроходном нарезании резьбы резцомРис. 79. Схемы резания при многопроходном нарезании резьбы ![]() Рис. 80. Геометрические параметры резьбового резцаОбычно: ![]() Задний угол α в плоскости перпендикулярной оси резьбы обычно задают α = 10 – 12°, для обработки резьб на закаленных сталях α = αл = αп = 6°. Передний угол γ = 0 – 25° для черновых резцов. Для чистовых резцов γ = 0° для избежания коррекционных расчетов профиля резца. Нарезание резьб плашками Плашками нарезают наружные резьбы. Во время работы плашку устанавливают в плашкодержатель. Круглая плашка, подобно гайке, имеет центральное отверстие с резьбой, вокруг которого расположено несколько гладких отверстий, пересекающих центральное для образования передней поверхности. Режущие части у плашки выполнены с двух сторон. Плашками работают с теми же движениями что и метчиками. Геометрия плашек (Рис.82) Угол режущей части 2φ = 50°. Длина режущей части l1 = (1,5…2)Р. Задний угол α = 7 – 10°, получают затылованием зубьев на режущей части. Передний утл γ = 15 – 20°. Элементы резания и срезаемого слоя у плашек те же, что и у метчиков. Метчики и плашки требуют принудительного осевого движения при врезании только по 1 – 2 шага. Дальнейшее осевое движение инструмента осуществляется за счет самозатягивания. ![]() Рис. 81. Задние углы резьбового резца![]() Рис. 82. Основные конструктивные элементы плашки ФРЕЗЕРОВАНИЕФрезерование является одним из наиболее распространенных видов обработки плоскостей, пазов, а также фасонных поверхностей. Главным движением при фрезеровании является вращение фрезы, а движением подачи – обычное поступательное перемещение заготовки. Типы фрез По своему назначению фрезы делятся на: 1. цилиндрические, 2. торцовые, 3. дисковые, 4. прорезные и отрезные, 5. концевые, 6. фасонные фрезы. По конструктивному оформлению фрезы бывают цельными, составными и сборочными, как из быстрорежущих сталей, так и из твердых сплавов. По способу крепления фрезы бывают насадочными и с хвостовиком. Элементы резания при фрезеровании Рассмотрим элементы резания и срезаемого слоя при цилиндрическом и торцовом фрезеровании. Цилиндрическое фрезерование (Рис. 83) К элементам резания относятся: t– глубина резания, мм , S – подача, мм, V – скорость резания, м/мин, В – ширина фрезерования, мм. К элементам срезаемого слоя относятся: a – толщина срезаемого слоя, b – ширина срезаемого слоя. Различают следующие размерности подачи: 1. Подача на 1 оборот фрезы S0 – величина перемещения за 1 оборот. 2. Подача на зуб SZ ![]() Рис. 83. Элементы срезаемого слоя при работе прямозубой цилиндрической фрезой ![]() Подача минутная SM ![]() Скорость резания: ![]() где D – диаметр фрезы. Ширина фрезерования В – величина обрабатываемой поверхности, измеренная в направлении параллельной оси фрезы. Толщина срезаемого слоя имеет переменные значения: ![]() Толщина срезаемого слоя в любой точке дуги контакта (мгновенная толщина) определяется: ![]() Для прямозубых фрез ширина срезаемого слоя равна ширине фрезерования b = B. Число одновременно работающих зубьев ![]() где Ψ – угол контакта фрезы. ![]() ε – угловой шаг зубьев, фрезы. Цилиндрическое (также и торцовое) фрезерование может осуществляться двумя способами: (Рис. 84) а) встречное фрезерование, б) попутное фрезерование. ![]() Рис. 84. Схемы фрезерованияРис. 85. Схема симметричного торцевого фрезерованияПри встречном фрезеровании направление подачи противоположно направлению вращения фрезы. При попутном фрезеровании направление подачи и вращение фрезы совпадают. При встречном фрезеровании нагрузка на зуб возрастает от нуля до максимума. При этом силы стремятся оторвать заготовку от стола станка, что вызывает вибрации и ухудшается шероховатость обработки. Преимуществом встречного фрезерования является работа зубьев "из-под корки", что весьма важно при обработке отливок с коркой, загрязненной литейной землей. При попутном фрезеровании зуб фрезы начинает работать с максимальной толщины среза. Стойкость фрез в 2 – 3 раза при попутном фрезеровании выше, чистота обработанной поверхности лучше, прижим детали силами резания осуществляется к столу станка. Однако, для этого типа фрезерования необходимо плотное соединение ходового винта и маточной гайки стола. Торцовое фрезерование В зависимости от расположения оси торцовой фрезы относительно оси симметрии заготовки различают симметричное и несимметричное фрезерование. При симметричном фрезеровании ось фрезы совпадает с осью симметрии заготовки. Глубина резания t определяется так же, как и у цилиндрической фрезы: шириной фрезерования является размер обрабатываемой поверхности, в направлении, перпендикуляном подаче (Рис. 85). Максимальное значение толщины среза равно подаче на зуб: ![]() Мгновенная толщина срезаемого слоя определяется так же, как идля цилиндрических фрез: ![]() ![]() Геометрические параметры фрез По конструкции зубьев фрезы бывают с затылованными и острозаточенными зубьями. Фрезы с острозаточенными зубьями обычно затачиваются по задним поверхностям (Рис. 86). Фрезы с затылованными зубьями затачивают по передней поверхности. С затылованными зубьями делают только фасонные фрезы. Основные элементы конструкции острозаточенных фрез стандартизованы. Этими элементами являются диаметр фрезы, форма зуба и впадины/ диаметр посадочного отверстия, шпоночного паза, а также размеры, посадочного хвостовика. Форма зуба Объем впадины и ее профиль должны обеспечивать свободное размещение и выход стружки. Для острозаточенных фрез рекомендуются следующие формы зубьев (Рис. 87). Для мелкозубных фрез, предназначенных для чистовой обработки, рекомендуются следующие формы зуба. Высота зуба ![]() Sокр – окружной шаг зубьев. Радиус закругления у дна впадины: r = 0,5…2,5 мм, f = 1 – 2 мм - длина задней поверхности. Для достаточной прочности угол η не должен быть меньше 45 – 50°. υ= 45-100°. Геометрические параметры фрез γ = 5 – 25°- в зависимости от обрабатываемого материала (для быстрорежущих фрез). γ = –15 ÷ +15°- для твердосплавных фрез. α = 12 – 20° – для быстрорежущих фрез. α = 8 – 20° – для твердосплавных фрез. ![]() Рис. 86. Схема заточки зуба фрезыРис. 87. Форма и основные геометрические параметры зубьев острозаточенных фрез ![]() Рис. 88. Форма и основные геометрические параметры зубьев затылованных фрез Для затылованных фрез рекомендуется следующая форма зуба. (Рис. 88) К - величина затылования. |