Износ режущих инструментов. Влияние СОЖ на процесс резания

 

Параметры износа и стойкости режущего инструмента характеризуют степень допустимого износа инструмента и время его работы до замены или переточки. Они относятся к основным технологическим параметрам процесса резания.

Применение смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) оказывает благоприятное действие на процесс резания металлов, значительно уменьшает износ режущего инструмента, повышает качество обработанной поверхности и снижает затраты энергии.

Применение СОЖ препятствует образованию нароста у режущей кромки инструмента и способствует удалению стружки и абразивных частиц из зоны резания.

При обработке чугуна и других хрупких материалов СОЖ не применяют, так как эффект ее действия незначителен.

При работе твердосплавным инструментом на высоких скоростях в зону резания необходимо подавать обильную и непрерывную струю жидкости. При прерывистом охлаждении может произойти образование трещин в пластинах твердого сплава и инструмент быстро выйдет из строя.

Для каждого обрабатываемого металла и даже вида обработки применяется наиболее оптимальная СОЖ. Наибольшую эффективность смазочно-охлаждающие жидкости обеспечивают при резании вязких, высокопластичных и сильно упрочняющихся при деформации металлов. С увеличением толщины среза и скорости резания эффект облегчения стружкообразования от применения СОЖ уменьшается.

 34Силы резания, крутящий момент и мощность при сверлении

Увеличение затрат энергии на де­формации и трение приводит к увеличению силы резания (рис. 7.8).

Рис. 7.8. Силы резания при сверлении:

P_п.к.— осевая сила на поперечной кромке; Р_хл, Р_zл — силы трения на ленточке; Р_xР_у, P_z— составляющие силы резания

Равнодействующую силы резания, приложенную к точке О режу­щей кромки, можно разложить на три составляющие: Р_х, Р_у и Р_z. Составляющая Р_х направлена вдоль оси сверла, в том же направ­лении действуют сила сопротивления деформациям на попереч­ной кромке Р_п.к.и силы трения ленточек об обработанную поверхность Р_хл. Сумма сил Р₀ = 2Р_х + 2Р_хл+ Р_п.к.называется осевой силой резания. Радиальные силы резания при идеальной заточке сверла

уравновешивают друг друга: ∑ P_y= 0. Пары сил Р_zи Р_zл создают крутящий момент М:

М = М(Р_z) ₊М(Р_zл).

В расчетах для определения осевой силы и крутящего момента используются эмпирические формулы:

P₀=C_PD^XрS₀^YpK_P; (7.1)

M=C_MD^XMS₀^YMK_M, (7.2)

где D— диаметр обрабатываемого отверстия, мм; S₀— подача, мм/об; С_Ри С_м — постоянные коэффициенты, характеризующие обрабатываемый материал и условия резания; Х_Р, Y_P, Х_м, Y_M— показатели степеней; К_Ри К_м — поправочные коэффициенты на изменение условий резания.

 

 

Крутящий момент М_кр, Н·м и осевую силу Р_о, Н при сверлении находим по формулам:

,

,

 

 35 Строгальные, долбежные и протяжные станки и работа на них

 

Строгание металла – это процесс снятия поверхностного слоя обрабатываемой поверхности с целью придания необходимой ему формы и размера.

Строгальный станок по металлу – это металлорежущий станок, предназначенный для обработки плоских деталей или фасонных поверхностей. Движения, совершаемые станком, могут быть поступательно-возвратные и прямолинейные. Они будут зависеть от площади поверхности, которая подвергается обработке, и от технических характеристик станка.

Строгальные станки по металлу представляют собой группу оборудования. В ее состав входят следующие станки:

- долбежные,

- протяжные,

- продольно-строгальные,

- поперечно-строгальные,

- фасонно-строгальные.

Группа долбежных и протяжных станков единственная, в которой главное движение является прямолинейным. На долбежных станках обработка ведется резцами, на протяжных — протяжками. Главное движение долбежных станков – всегда вертикальное, а протяжных – либо горизонтальное, либо вертикальное. Движение подачи в долбежных станках совершает обрабатываемая заготовка или резец, причем подача осуществляется периодически в конце холостого хода. При протягивании подача обеспечивается конструкцией самой протяжки, каждый последующий зуб которой выступает над предыдущим на величину подачи, так что движения подачи на протяжных станках нет.

 

шлицевые и круглые протяжки

 

Долбление - способ резания резцами на долбежных станках, позволяющие получить плоские поверхности изделий 9...12 квалитета с шероховатостью R_a = 0, 8...10 мкм.

Протягивание - способ резания протяжками на протяжных станках, обеспечивающий получение наружных и внутренних фасонных поверхностей изделий 7...8 квалитета с шероховатостью R_a = 0, 2... 2, 5 мкм.

Протягивание применяется в крупносерийном и массовом производстве металлоизделий, и редко в мелкосерийном и единичном. Протяжки различных конструкций — наружные, внутренние, и дорны, являются одними из наиболее дорогих инструментов для выполнения металлообработки. Подчас каждая протяжка при своем изготовлении требует наивысшей точности и правильного расчета.

Это обусловлено тем, что инструмент при протягивании работает в наиболее тяжёлых и суровых условиях огромных нагрузок (растяжение, сжатие, изгиб, абразивное и адгезионное выкрашивание лезвий протяжки). Протягиванию предшествуют подготовительные операции металлообработки, такие как сверление, зенкерование, развертывание, вырубка (т. е. для проведения протягивания требуется достаточно точно обработанная поверхность заготовки).

 

В мелкосерийном и единичном производстве (обработка шлицевых и шпоночных канавок в отверстиях шкивов, втулок, шестерен, и др.) как альтернативу протягиванию, применяют долбление.

Долбежные станки. Для обработки канавок, плоских и фасонных поверхностей заготовок небольшой высоты при больших поперечных размерах применяют долбежные станки. На рис. 5, а приведена схема работы долбежного станка. Стрелками показаны движения резца и заготовки.

Ползун (долбяк) долбежного станка совершает главное прямолинейное возвратно-поступательное движение по направляющим станины. В нижней части ползуна имеется резцедержатель для крепления резца. Заготовку устанавливают на столе, имеющем продольное, поперечное и круговое перемещения. Привод ползунов долбежных станков осуществляется чаще всего кривошипно-кулисным, а также кривошипно-шатунным или гидравлическим механизмом, привод подачи — храповым механизмом.

Долбежные станки выпускаются с наибольшим ходом ползуна от 160 до 1000 мм.

 

Рис. 5. Схема долбления (а) и долбежный станок (б)

 

Протяжные станки. Протяжные станки по конструктивному признаку разделяются на горизонтальные и вертикальные; по технологическому — на станки для внутреннего протягивания и станки для наружного протягивания (иногда наружное и внутреннее протягивание выполняют на одном станке).

Рис. 6. Схема горизонтально-протяжного станка для внутреннего протягивания

 

Протяжные станки отличаются сравнительно простым устройством. На рис. 6 приведен горизонтально-протяжный станок для внутреннего протягивания. По направляющим станины с помощью гидравлического привода перемещается ползун, на конце которого имеется приспособление для закрепления протяжки.

При работе длинными протяжками второй конец их поддерживается подвижным люнетом. Обрабатываемая заготовка устанавливается в устройстве.

 

Кроме того, долбежные станки различают и в зависимости от режущего инструмента. При этом различают три вида станков:

1. долбежно-сверлильный станок (в качестве режущего инструмента выступает долото, внутри которого вращается сверло);

2. резце-долбежный станок (в качестве режущего инструмента находятся плоские резцы);

3. цепно-долбежный станок (в качестве режущего инструмента – фрезерные цепочки различных размеров).

 

 

Рис. 7.4. Схемы обработки поверхностей на сверлильных станках:

а — сверление; б — рассверливание; в — зенкерование; г — развертывание; д, е -зенкование; ж, з — цекование; и — обработка базовых центровых отверстий; к — нарезание внутренних резьб; л — обработка сложных поверхностей; D_r— движе­ние резания; D_s— движение подачи

 

Рис. 7.5. Обработка точных конических отверстий:

а — зенкерование ступенчатым зенкером; б— черновое развертывание; в — чистовое развертывание;

D_r— движение резания; D_s— движение подачи

⇐ Предыдущая891011121314151617

Поделиться: