что такое лезвийная обработка металла
Машиностроение и механика
Лезвийная обработка заготовок деталей машин резанием
лезвийная обработка заготовок деталей машин резанием
Общая характеристика лезвийной механической обработки резанием
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.
Обработка резанием является универсальным методом размерной обработки. Метод позволяет обрабатывать поверхности деталей различной формы и размеров с высокой точностью из наиболее используемых конструкционных материалов. Он обладает малой энергоемкостью и высокой производительностью. Вследствие этого обработка резанием является основным, наиболее используемым в промышленности процессом размерной обработки деталей.
Резанием обрабатывают литые, кованые и полученные другими методами пластического деформирования заготовки, а также заготовки, полученные сваркой.
В зависимости от используемого типа инструмента способы механической обработки подразделяют на лезвийные и абразивные.
Отличительной особенностью лезвийных способов обработки является наличие у обрабатывающего инструмента острой режущей кромки (либо нескольких кромок) определенной геометрической формы.
Для абразивных способов обработки характерно наличие множества различным образом ориентированных режущих зерен абразивного инструмента, каждое из которых представляет собой микроклин.
Основными способами лезвийной обработки являются точение, сверление, фрезерование, строгание и протягивание. В основу классификации способов обработки заложен вид используемого инструмента и кинематика движений. Любой способ обработки включает два движения: главное – движение резания (обозначается V) – и вспомогательное – движение подачи (обозначается S). Главное движение обеспечивает съем металла, а вспомогательное – подачу в зону обработки следующего необработанного участка заготовки. Эти движения осуществляются за счет перемещения заготовки или инструмента.
В зависимости от точности размеров и шероховатости получаемой поверхности различают черновую и чистовую обработку резанием. Чистовая обработка характеризуется большей точностью размеров и меньшей шероховатостью поверхности по сравнению с черновой.
Любой лезвийный 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.
Основные углы заточки лезвийного инструмента
Они измеряются в одной плоскости, так называемой главной секущей, которая при точении проводится перпендикулярно проекции главной режущей кромки клина (той, что режет металл) на основную (горизонтальную) плоскость.
Передний g и задний a углы – это основные углы заточки режущих кромок у любого вида лезвийного инструмента. Передний угол g – это угол заточки передней поверхности.
Отличительной особенностью передней поверхности всегда является то, что по ней сходит стружка.
Задний угол a – угол заточки задней поверхности, которая вместе с передней поверхностью образует режущий клин резца (см. рис. 2.1.2), зуба сверла, фрезы, протяжки и т. д.
Геометрические параметры режущего инструмента оказывают существенное влияние на усилие резания, качество поверхности и износ инструмента. Так, с увеличением переднего угла g инструмент легче врезается в материал, снижаются силы резания, улучшается качество поверхности, но повышается износ инструмента. Наличие заднего угла a снижает трение инструмента о поверхность резания, уменьшая его износ, но чрезмерное его увеличение ослабляет режущую кромку, способствуя ее разрушению при ударных нагрузках.
Основы обработки деталей резанием
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ОБ ОБРАБОТКЕ РЕЗАНИЕМ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ
1.1. общие понятия о лезвийной обработке
В современном производстве машин необходима совокупность действий людей и орудий производства, выполняемая в определенной последовательности и позволяющая изменять размеры, форму и свойства обрабатываемой заготовки до заданного состояния. Отдельные составные части машин, которые можно исчислять в штуках или экземплярах, называют изделиями. Если изделие изготовлено из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций, то eго называют деталью. Изделие, состоящее из нескольких частей, соединенных между собой при изготовлении путем тех или иных операций, называют сборочной единицей.
Действия людей и орудий производства, позволяющие из обрабатываемой заготовки получить детали и другие изделия (сборочные единицы, узлы, комплекты и др.), называют технологическим процессом. Отдельные законченные части технологического процесса называют операциями.
Обработка заготовок, осуществляемая режущими инструментами и заключающаяся в проникновении лезвия 2 с режущей кромкой 1 инструмента в материал заготовки 4 с последующим отделением определенного слоя материала в виде стружки 3, называется обработкой резанием (рис. 1.1.). Лезвие 2, являющееся режущим элементом инструмента, представляет собой клин. На рабочей части инструмента может содержаться или заданное число лезвий установленной формы, или случайное число лезвий разнообразной формы.
Режущий инструмент с заданным числом лезвий установленной формы называют лезвийным, а обработку таким инструментом — лезвийной обработкой, основными видами которой являются строгание (рис. 1.2, а), обтачивание (рис. 1.2, б), фрезерование (рис. 1.2, в), растачивание, подрезание, долбление, сверление, рассверливание, центрование, зенкерование, цекование, протягивание, опиливание, шевингование, прошивание и др. Каждый вид лезвийной обработки осуществляется режущим инструментом той или иной конструкции при сочетании определенных движений инструмента и заготовки. Основными видами лезвийного инструмента являются резцы, фрезы, сверла, зенкеры, развертки, зенковки, цековки, метчики, плашки, протяжки, ножовочные полотна, напильники, шеверы, комбинированные и другие инструменты.
Режущий инструмент, на рабочей части которого расположено неопределенное число частиц абразивного материала высокой твердости, имеющих лезвия разнообразных размеров и формы (абразивные зерна), называют абразивным, а обработку таким инструментом — абразивной обработкой (рис. 1.2, г).
Слой материала заготовки, деформированный и отделенный в результате обработки резанием, называется стружкой(см. рис. 1.1). Поверхность, образованная на заготовке в результате обработки, называется обработанной. Поверхность заготовки, которая частично или полностью удаляется при обработке, называется обрабатываемой. Снятие стружки и образование обработанной поверхности происходят в процессе движения лезвия (или лезвий) относительно заготовки. Различают главное движение резания Dr, движение подачи Ds и касательное движение DK (рис. 1.3).
Главное движение резания Dr, осуществляемое с наибольшей скоростью, может сообщаться лезвию или заготовке, быть прямолинейным поступательным, вращательным, винтовым, криволинейным плоским или пространственным формообразующим движением. Скорость и рассматриваемой точки режущего лезвия относительно заготовки при главном движении резания называют скоростью главного движения резания. Векторы v при обтачивании, периферийном фрезеровании,
фрезеровании концевой угловой фрезой и сверлении показаны на рис. 1.3, а—г.
Движение подачи Ds предназначено для перемещения лезвия или заготовки, обеспечивающего отделение стружки на всей обрабатываемой поверхности. В зависимости от направления различают продольное, поперечное, вертикальное и другие движения подачи. Оно может быть также непрерывным или прерывистым (дискретным), осуществляемым в перерывах процесса резания, прямолинейным поступательным, вращательным или криволинейным. Скорость движения подачи обозначают vs. Направления скоростей результирующего движения резания ve и движения подачи vs в рабочей плоскости относительно направления скорости главного движения резания v определяют углом скорости резания n и углом подачи м. Расстояние S, пройденное рассматриваемой точкой лезвия вдоль траектории движения подачи Ds за определенный цикл движения, называют подачей. Подачу, соответствующую одному обороту инструмента или заготовки, называют подачей на оборот So. Подачу, соответствующую одному ходу или одному двойному ходу, называют подачей на ход Sx или подачей на двойной ход S2х. При использовании многолезвийных инструментов подачу, соответствующую повороту инструмента или заготовки на один угловой шаг зубьев, называют подачей на зуб
Касательное движение DK, предназначенное для смены контактирующих участков лезвия, направлено в рассматриваемой точке по касательной к режущему лезвию; его скорость обозначают vK. При сложении главного движения резания, движения подачи и касательного движения получают результирующее движение резания De. Скорость результирующего движения рассматриваемой точки режущего лезвия обозначают ve. Векторы v, и ve для наиболее типичных случаев обработки резанием показаны на рис. 1.3, а—г. На этом же рисунке показана плоскость, в которой расположены векторы скоростей главного движения резания v и движения подачи vs, называемая рабочей плоскостью Ps.
Поверхность лезвия инструмента, контактирующую в процессе резания со срезаемым слоем и стружкой, называют передней поверхностью лезвия Ау, а контактирующую с поверхно-