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

39360. Роль кросс-культурных исследований в изучении психического развития ребенка 51.05 KB
  Предмет кросс-культурной психологии – изучение сходства и различий психологических переменных в различных культурах и этнических общностях. Кросс-культурные исследования проводятся в рамках разных отраслей психологии: общая психология изучает особенности восприятия, памяти, мышления
39361. Распределение доходов. Заработная плата. Бюджет семьи 80.5 KB
  Доходы – это распределенный продукт, который субъекты экономических отношений получают для личного и производственного потребления. Доходы бывают натуральные (материальные блага и услуги) и денежные.
39362. Привод транспортера 877.5 KB
  При этом марки сталей выбирают с учетом наибольших размеров пары: диаметра для валашестерни и толщины сечения для колеса с припуском на механическую обработку после термообработки. Сочетание шестерни закаленной при нагреве ТВЧ и улучшенного колеса дает большую нагрузочную способность чем улучшенная пара с той же твердостью колеса. Такая пара хорошо прирабатывается; ее применение предпочтительно если нельзя обеспечить высокую твердость зубьев колеса.2 [1] одинаковый для шестерни и колеса но с разными твердостями так как твердость зубьев...
39363. Тарифная политика страховщика на региональном рынке страхования (по различным видам) 44.17 KB
  Только правильно сформированная и реализованная тарифная политика сможет обеспечить выполнение целей и задач страховой компании: рентабельность деятельности и общедоступность страхования для населения, организаций и государства.
39364. Расчет и основные характеристики привода ленточного конвейера 941 KB
  Мощность двигателя зависит от требуемой мощности рабочей машины а его частота вращения от частоты вращения приводного вала рабочей машины.2 Определение передаточного числа привода и его ступеней Передаточное число привода определяется отношением номинальной частоты вращения двигателя к частоте вращения приводного вала рабочей машины при номинальной нагрузке и равно произведению передаточных чисел закрытой и открытой передач.1 Частота вращения приводного вала рабочей машины 6 где: скорость тягового органа м с; диаметр...
39365. Проект детского кафе на 50 мест в Торгово- офисном центре г. Пушкино 1.34 MB
  Разработка проекта детского кафе проведена в здании реально существующего Торгово-офисного центра «ВИТ», расположенного в г. Пушкино, ул. Чехова 12. Привлекательность реализации данного проекта обосновывается положительными прогнозами экспертов относительно роста численности целевой аудитории детских кафе в России в последующие годы.
39366. Социальная организация понятие, признаки и функции 84.5 KB
  Социальная организация — это социальная система, которая характеризуется определенной коллективной тождественностью (идентичностью), имеет точный список членов, программу деятельности и процедуру перемещения (или замещения) членов.
39367. Основные данные и расчет привода ленточного конвейера 905 KB
  2 Определяем общий коэффициент полезного действия КПД привода по формуле 3 где: коэффициент полезного действия цилиндрической передачи 096; коэффициент полезного действия червячной передачи 08; коэффициент полезного действия открытой муфты 098; коэффициент полезного действия пары подшипников 099 Определяем общий КПД 2. Примем стандартное передаточное число червячной передачи тогда 9 где: передаточное число червячной передачи 20 2.1 Определяем мощности а двигателя б быстроходного вала цилиндрической...
39368. Привод электрической лебедки 852.5 KB
  Мощность двигателя зависит от требуемой мощности рабочей машины а его частота вращения от частоты вращения приводного вала рабочей машины.2 Определение передаточного числа привода и его ступеней Передаточное число привода определяется отношением номинальной частоты вращения двигателя к частоте вращения приводного вала рабочей машины при номинальной нагрузке и равно произведению передаточных чисел закрытой и открытой передач.1 Определяем мощности а двигателя б быстроходного вала редуктора 7 в тихоходного вала редуктора 8 г рабочей...