Слайд 1Лекция 6
Оптимизация процесса резания. Основные виды лезвийной обработки
Слайд 2В лезвийной обработке (в зависимости от вида и направления движений
резания, вида обработанной поверхности) можно выделить следующие технологические методы: точение,
строгание, долбление, протягивание, сверление, фрезерование, резьбонарезание.
Точение. Лезвийная обработка резанием (ЛОР) цилиндрических и торцовых поверхностей называется точением. Главное движение — вращательное — придается заготовке или режущему инструменту; движение подачи — прямолинейное или криволинейное — придается режущему инструменту вдоль, перпендикулярно или под углом к оси вращения.
Точением обрабатываются шейки и торцовые поверхности круглых стержней (валов); наружные и внутренние цилиндрические поверхности и торцы дисков; внутренние цилиндрические торцовые поверхности некруглых стержней и корпусных деталей.
Слайд 3Технологические схемы точения:
а — продольное точение; б — поперечное точение;
Dr — главное движение резания; Ds пр, Ds поп — движение
подачи продольное и поперечное
Слайд 4Строгание и долбление. Процесс ЛОР открытых плоских и фасонных, наружных
и внутренних поверхностей называется строганием и долблением. В этом процессе
главное движение Dr — прямолинейное, возвратно-поступательное, придается режущему инструменту; движение подачи — дискретное, прямолинейное или криволинейное, придается заготовке в конце обратного хода инструмента.
Процесс резания при строгании или долблении — прерывистый и удаление материала происходит только при прямом (рабочем) ходе инструмента. При обратном (холостом) ходе резец не снимает стружку. Холостой ход обеспечивает охлаждение инструмента.
Слайд 5Технологические схемы строгания (а) и долбления (б) наружных поверхностей:
Dr — главное движение
резания; Ds — движение подачи ® − рабочий ход; ® Ä −
холостой ход.
При строгании главное движение Dr. придается инструменту в горизонтальной плоскости, при долблении — в вертикальной.
Слайд 6Протягивание.Процесс ЛОР открытых плоских и фасонных, внутренних и наружных поверхностей
с линейной образующей называется протягиванием. В этом процессе главное движение
— прямолинейное или круговое — придается режущему инструменту; движение подачи отсутствует, возобновление процесса резания обеспечивается подъемом sz на зуб инструмента - протяжки. Подъем на зуб — это превышение по высоте или ширине размера режущей части последующих зубьев над предыдущими. В зависимости от характера движения режущего инструмента различают протягивание, когда инструмент вытягивается из отверстия, и прошивание, когда инструмент проталкивается в отверстие.
Протягивание — высокопроизводительный процесс обработки наружных и внутренних поверхностей, обеспечивающий высокую точность формы и размеров обработанной поверхности. При протягивании профиль обработанной поверхности копируется профилем режущих зубьев. Поэтому протяжки — узкоспециальный инструмент, применяемый для обработки поверхностей со строго заданными формой и размерами.
Слайд 7Технологическая схема протягивания круглого и квадратного отверстия
Слайд 8Сверление. Процесс ЛОР цилиндрических отверстий с прямолинейной образующей называется сверлением. В
этом процессе главное движение — вращательное — придается инструменту, а
движение подачи — прямолинейное — придается инструменту вдоль оси его вращения.
В зависимости от вида обработанной и обрабатываемой поверхностей, а также от качества обработанной поверхности различают сверление и рассверливание, зенкерование, развертывание, зенкование и цекование. Сверлением получают сквозные и глухие отверстия. Рассверливаниемувеличивают диаметр ранее просверленного отверстия. Зенкерованиемтакже увеличивают диаметр отверстия, но по сравнению с рассверливанием зенкерованием достигаются большие точность и производительность обработки.
Фрезерование. Процесс ЛОР плоских и фасонных поверхностей с линейной образующей называется фрезерованием. В этом процессе главное движение — вращательное — придается инструменту, а движение подачи — поступательное прямолинейное.
В зависимости от отношения длины фрезы к ее диаметруразличают цилиндрические фрезы; концевые или пальцевые фрезы и дисковые фрезы. В зависимости от расположения главной режущей кромкиразличают фрезы с прямым зубом (главная режущая кромка параллельна оси вращения фрезы); косозубые (главная режущая кромка направлена под углом к оси вращения фрезы); шевронные(главные режущие кромки соседних зубьев расположены под углом одна к другой).
Цилиндрические фрезы обычно используются в наборе из двух и более фрез для обработки ступенчатых поверхностей заготовок. Дисковые фрезы используются для обработки разных пазов и для отрезания материала. Концевые фрезы используются для обработки плоскостей, уступов, прямоугольных и призматических пазов; криволинейных поверхностей. К специальным фрезам относятся концевые фрезы для получения Т-образных пазов; шпоночные фрезы для получения шпоночных пазов под призматическую или сегментную шпонку; модульные дисковые или концевые фрезы для нарезания зубчатых венцов по методу копирования; червячные фрезы для нарезания зубчатых венцов или шлицов методом обката; резьбовые фрезы.
Слайд 9Резьбонарезание. Нарезание резьбы — одна из распространенных операций в машиностроении. Наружные
и внутренние резьбы наиболее просто выполнять на токарно-винторезном станке фасонными
(резьбовыми) резцами.
Наружные резьбы часто нарезают плашками. Плашка представляет собой гайку, в которой с помощью отверстий образованы режущие зубья. Внутренние резьбы часто нарезают метчиком, который представляет собой винт, снабженный одной или несколькими продольными канавками, образующими режущие кромки и передние поверхности на его зубьях. Метчик, как и плашка, представляет собой протяжку с режущими зубьями, расположенными по винтовой поверхности.
Обработка заготовок зубчатых колес на зуборезных станках. Нарезание зубчатого венца по своей кинематике является наиболее сложной операцией, в процессе которой резанием необходимо удалить большой объем металла из впадины между зубьями. Зубчатый венец имеет сложную геометрию и высокие сложные нормы точности.
Различают два метода формирования рабочего профиля зубьев: копирование и обкатка. При обработке по методу копирования профиль зуба инструмента должен соответствовать профилю впадины между зубьями нарезаемого венца. Методом копирования нарезают зубчатые венцы модульными дисковыми или пальцевыми фрезами; круговыми протяжками. При обработке по методу обкатки имитируют зацепление зубчатой пары, в которой одним из элементов является режущий инструмент, а другим — обрабатываемое зубчатое колесо.
Слайд 10Абразивная обработка деталей машин, шлифование
Абразивная обработка(АО) — процесс обработки заготовок
резанием абразивным инструментом. Абразивные зерна расположены в режущем инструменте беспорядочно
и удерживаются связующим материалом. При придании инструменту движения резания часть зерен в зоне его контакта с обрабатываемой поверхностью срезает материал заготовки. Обработанная поверхность представляет собой совокупность микроследов воздействия абразивных зерен. Поэтому иногда процесс АО определяют как управляемое изнашивание заготовки. В зависимости от качества обработанной поверхности различают шлифование и отделочную обработку.
Шлифование — это чистовая операция, позволяющая получить обработанную поверхность с размерной точностью по 5 —7-му квалитетам и шероховатостью Rz 0,3...2,4 мкм.
Скорость резания при АО лежит в пределах 30... 100 м/с, т.е. АО является высокопроизводительным процессом, позволяет проводить чистовую обработку заготовок из разных материалов, имеющих разную твердость. В частности, это основной способ обработки заготовок из закаленных сталей.
Абразивный инструмент в отличие от другого многозубого лезвийного инструмента имеет множество хаотично расположенных режущих лезвий. Единичное зерно шлифовального круга может располагаться на некотором расстоянии от обрабатываемой поверхности; скользить по обработанной поверхности (скользящие зерна); проникать в обработанную поверхность на небольшую глубину и только пластически деформировать материал заготовки (деформирующие зерна); проникать в обработанную поверхность на глубину, достаточную для снятия стружки (режущие зерна).