45969

Механическая обработка металлов. Станки для обработки металлов резанием. Технологические возможности способов резания: точения, сверления, протягивания, фрезерования, шлифования, хонингования

Доклад

Производство и промышленные технологии

Технологические возможности способов резания: точения сверления протягивания фрезерования шлифования хонингования. Обработка резанием это процесс получения детали требуемой геометрической формы точности размеров взаиморасположения и шероховатости поверхностей за счет механического срезания с поверхностей заготовки режущим инструментом материала технологического припуска в виде стружки рис. К инструменту прикладывается усилие резания равное силе сопротивления материала резанию и сообщается перемещение относительно заготовки со...

Русский

2013-11-18

95.99 KB

29 чел.

  1.  Механическая обработка металлов. Станки для обработки металлов резанием. Технологические возможности способов резания: точения, сверления, протягивания, фрезерования, шлифования, хонингования.

Механическая обработка металлов (металлообработка, механообработка)


Механическая обработка металлов стала неминуемым делом во многих областях промышленности. В металл вгрызаются разнообразные «кусачки», с каждым годом совершенствуются обрабатывающие машины и инструменты. Ниже рассмотрены базовые виды металлообработки

 


Фреза — это зубчатое колесико, каждый зубок которого, собственно, является порядочным резцом. Колесико вращается и отрезает кусочки металла от материала, который под ним передвигается. Этот процесс называется фрезерованием. Мастер Брама впервые работал с фрезой над деталями своего легендарного патентного замка, причем вручную. К настоящей машинной обработке фрезой пришли только его ученики и последователи. 

Для сверления металла используются сверлильные станки — расточные или особо распространенные в слесарных и сборочных цехах вертикально-сверлильные. Они бывают настольными (весьма быстроходными), настенными и на колонне. Последовательно перемещая деталь, на многошпиндельном сверлильном станке можно выполнить целый ряд различных операций 
механообработки (сверление, зенкерование, развертывание и т. д.) или одновременно обработать несколько отверстий в одной детали. Но и любой одношпиндельный станок теперь можно приспособить для одновременного сверления нескольких отверстий. 

Далее — шлифовальный станок, имеющий что-то общее с бруском, о который точат ножи. Только шлифовальный станок — это шлифовальный круг из карборунда или карбида кремния. 

А чем обрабатываются ровные металлические поверхности? Эту функцию уже давно выполняет строгальный станок. Большой ровный брусок прикрепляется к движущемуся столу и вместе с ним движется туда-сюда, при этом в него вгрызается прочный резец. 

Металлорежущие станки – это агрегаты для обработки металлов резанием и для получения из них деталей путем снятия стружки металлорежущим инструментом. Есть фирмы, которые производят и продают станки металлорежущие. На рынке они уже двадцать лет,  располагая собственными производственными площадями и высококвалифицированными рабочими, зарекомендовали себя как порядочные и ответственные партнеры.  Многие предприятия, которые хотят приобрести металлорежущее оборудование, оказываются перед сложным выбором:  многие компании предлагают продажу станков, сами станки бывают различных марок, производителей и разной стоимости. Очень трудно сделать правильный выбор, и технический прогресс не стоит на месте, и компании занимающиеся продажей металлорежущих станков предлагают заманчивые решения по модификации и функциям станков, и навязывают разные вариации с ценами.  Фирмы, которые уже двадцать лет занимаются  производством, и продают расточные станки, горизонтальные расточно-фрезерные, универсальные, обрабатывающие центры, могут составить серьезную конкуренцию всем остальным. Такие фирмы считаются надежными, потому что, имея такую мощную производственную базу, они могут производить при необходимости и более простые группы станков, например сверлильный станок.

Обработка резанием — это процесс получения детали требуемой геометрической формы, точности размеров, взаиморасположения и шероховатости поверхностей за счет механического срезания с поверхностей заготовки режущим инструментом материала технологического припуска в виде стружки (рис. 1.1).

Основным режущим элементом любого инструмента является режущий клин (рис. 1.1, а). Его твердость и прочность должны существенно превосходить твердость и прочность обрабатываемого материала, обеспечивая его режущие свойства. К инструменту прикладывается усилие резания, равное силе сопротивления материала резанию, и сообщается перемещение относительно заготовки со скоростью ν. Под действием приложенного усилия режущий клин врезается в заготовку и, разрушая обрабатываемый материал, срезает с поверхности заготовки стружку. Стружка образуется в результате интенсивной упругопластической деформации сжатия материала, приводящей к его разрушению у режущей кромки, и сдвигу в зоне действия максимальных касательных напряжений под углом φ. Величина φ зависит от параметров резания и свойств обрабатываемого материала. Она составляет ~30° к направлению движения резца[3].

Внешний вид стружки характеризует процессы деформирования и разрушения материала, происходящие при резании. Различают четыре возможных типа образующихся стружек: сливная, суставчатая, элементная и стружка надлома (рис. 1.1, б).

В процессе резания режущий клин, испытывая интенсивное трение, контактирует с материалом стружки и обработанной поверхностью в контактных зонах. Для снижения сил трения и нагрева инструмента применяют принудительное охлаждение зоны резания смазочно-охлаждающими средами (СОС), подавая их в зону резания специальными устройствами.

Рис. 1.1. Условная схема процесса резания:

а – 1 – обрабатываемый материал; 2 – стружка; 3 – подача смазочно-охлаждающих средств; 4– режущий клин; 5 – режущая кромка; φ – угол сдвига, характеризующий положение условной плоскости сдвига (П) относительно плоскости резания; γ – главный передний угол режущего клина; Рz – сила резания; Рy – сила нормального давления инструмента на материал; СγuСγl – длины пластичного и упругого контактов; СγСa – длина зон контактного взаимодействия по передней и задней поверхностям инструмента; LOM – область главного упругопластичного деформирования при стружкообразовании; FKPT – область вторичной контактной упруго–пластичнеской деформации металла; h – глубина резания; Н – толщина зоны пластического деформирования (наклепа) металла.

Детали и инструменты закрепляются в специальных органах станка или приспособлениях. Станок, приспособление, инструмент и деталь образуют силовую систему (СПИД), передающую усилие и движение резания от привода станка режущему инструменту и детали.

Реальные схемы различных способов обработки резанием, используемый инструмент, а также виды движения инструмента и заготовки в процессе обработки приведены на рис. 1.2. В зависимости от используемого типа инструмента способы механической обработки подразделяются на лезвийную и абразивную.

Отличительной особенностью лезвийной обработки является наличие у обрабатываемого инструмента острой режущей кромки определенной геометрической формы, а для абразивной обработки – наличие различным образом ориентированных режущих зерен абразивного инструмента, каждое из которых представляет собой микроклин.

Рис. 1.2. Схемы способов обработки резанием:

а – точение; б – сверление; в – фрезерование; г – строгание; д – протягивание; е – шлифование; ж – хонингование; з – суперфиниширование; Dr – главное движение резания; Ds – движение подачи; Ro – обрабатываемая поверхность; R – поверхность резания; Rоп – обработанная поверхность; 1 – токарный резец; 2 – сверло; 3 – фреза; 4 – строгальный резец;5 – протяжка; 6 – абразивный круг; 7 – хон; 8 – бруски; 9 – головка.


Рис. 1.3. Конструкция и элементы лезвийных режущих инструментов:

а – токарного резца; б – фрезы; в – сверла; 1 – главная режущая кромка; 2 – главная задняя поверхность; 3 – вершина лезвия; 4 – вспомогательная задняя поверхность лезвия; 5 – вспомогательная режущая кромка; 6 – передняя поверхность; 7 – крепежная часть инструмента.

Рассмотрим конструкцию лезвийных инструментов, используемых при резании (рис. 1.3). Инструмент состоит из рабочей части, включающей режущие лезвия, образующие их поверхности, режущие кромки и крепежной части, предназначенной для установки и закрепления в рабочих органах станка.

Основными способами лезвийной обработки являются точение, сверление, фрезерование, строгание и протягивание. К абразивной обработке относятся процессы шлифования, хонингования и суперфиниша. В основу классификации способов механической обработки заложен вид используемого инструмента и кинематика движений. Так, в качестве инструмента при точении используются токарные резцы, при сверлении – сверла, при фрезеровании – фрезы, при строгании – строгальные резцы, при протягивании – протяжки, при шлифовании – шлифовальные круги, при хонинговании – хоны, а при суперфинише – абразивные бруски. Любой способ обработки включает два движения (рис. 1.2.): главное – движене резания Dr – и вспомогательное – движение подачиDs. Главное движение обеспечивает съем металла, а вспомогательное – подачу в зону обработки следующего необработанного участка заготовки. Эти движения осуществляются за счет перемещения заготовки или инструмента. Поэтому при оценках движение инструмента во всех процессах резания удобно рассматривать при неподвижной заготовке как суммарное (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Схемы определения максимальной скорости режущей кромки инструмента υе, формы поверхности резания R и глубины резания h при обработке: а – точением; б – сверлением; в – фрезерованием; г – строганием; д– протягиванием; е – хонингованием; ж – суперфинишированием.

Тогда полная скорость перемещения (ve) произвольной точки Мрежущей кромки складывается из скорости главного движения (v) и скорости подачи (vs):

ve = v + vs   (1)

Поверхность резания представляет собой поверхность, которую описывает режущая кромка или зерно при осуществлении суммарного движения, включающего главное движение и движение подачи. При точении, сверлении, фрезеровании, шлифовании поверхности резания — пространственные линейчатые, при строгании и протягивании — плоские, совпадающие с поверхностями главного движения; при хонинговании и суперфинишировании они совпадают с поверхностями главного движения.

Поверхности Ro и Roп называются, соответственно, обрабатываемой поверхностью заготовки и обработанной поверхностью детали (см. рис. 1.2).

В процессах точения, сверления, фрезерования и шлифования главное движение и движение подачи выполняются одновременно, а в процессах строгания, хонингования движение подачи выполняется после главного движения.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

61988. Истинные и ложные ценности в рассказе О. Генри «Дары волхвов» 26.88 KB
  The topic of our lesson is next: “True and false values in the O. Henry novel “The Gift of the Magi”. In the end of the lesson we have to answer the main question: what values are true and false, and who is really happy and wise to the writer’s opinion.
61989. Реформы Ивана ІV и Избранной рады 19.02 KB
  Почему Царь отказывается от системы кормления в местном управлении Учебные тексты для работы 1й группы Слово митрополита Филиппа при торжественном возведении его в сан предстоятеля русской Церкви 25 июля 1566 г. Наиболее важные дела стали решать в Москве царь и Боярская дума...
61990. Добровольное комплексное страхование имущества и гражданской ответственности его пользователей 199.5 KB
  Страхование имущества - это отрасль страхования, где объектом страхования являются имущественные интересы граждан, которым может быть причинен ущерб (вред) вследствие кого-либо действия или бездействия страхователя.
61995. Unsere deutschen Freunde bereiten sich auf Weihnachten vor 478.59 KB
  Unsere deutschen Freunde freuen sich auch über den Winter. Und warum? Im Winter feiern sie das Weihnachtsfest. Das ist sehr lustig. Die Kinder schreiben Weihnachtskarten, basteln Geschenke selbst...