Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Департамент научно-технологической политики и образования

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

« Челябинский государственный

АГРОИНЖЕНЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра «Технология металлов»

Утверждаю.

Проректор по УР

А. Патрушев

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению лабораторных работ

«Металлорежущие инструменты»

Для студентов 2 курса факультетов МСХ, ТС АПК, СХМ

2008

Составители

Серебренников Г.З. – канд. техн. наук, доцент (ЧГАУ)

Рецензент

Борисенко В.А. – канд.техн. наук, доцент (ЧГАУ)

Ответственный за выпуск

Соловьёв Н.М. – зав. кафедрой технологии металлов

Печатается по решению редакционно-издательского

совета ЧГАУ

С

ФГОУ ВПО «Челябинский государственный агроинженерный университет», 2008.

Лабораторная работа.

Токарные резцы.

Конструкция, геометрия, заточка и работа при точении.

Цель: изучить конструктивные и геометрические элементы токарных резцов, правила их заточки и доводки, работу резцов на токарном станке.

Оснащение рабочего места.

Станок 1К62

Резцы: прямой проходной, проходной отогнутый, упорнопроходной, подрезной, расточной, отрезной - 6 комплектов.

Электронный стенд для изучения геометрии проходного резца.

Учебный стенд «резцы токарные»

Угломеры «ЛМТ» и универсальный.

Плакаты: «Элементы резца», «Условные плоскости и поверхности», «Измерение углов заточки резца», «Заточка токарного проходного резца», ГОСТы «резцы токарные».

Задание.

1. Ознакомиться с конструкцией токарного резца, обратив особое внимание на рабочую часть: конструкцию рабочей части, методы крепления пластин, режущей кромки.

2. Ознакомиться с различными типами резцов (из коллекции), с классификацией резцов.

3. Найти и показать по указанию преподавателя углы α, γ, φ, φ₁ и на резцах (из коллекции), величину углов α, γ, φ, φ₁ на проходном резце измерить.

4. Ознакомиться с технологией заточки и контроля геометрии резцов.

5. Ознакомиться с различными видами токарных работ на станке 1К62.

6. Оформить отчет о работе по прилагаемой форме.

Основные положения.

Токарные резцы предназначены для получения из заготовок деталей с цилиндрическими, коническими, фасонными и торцовыми поверхностями, образующимися в результате вращения заготовки и перемещения резца.

Конструктивные элементы резца.

Резец состоит из головки, т.е. рабочей части, и тела или стержня, служащего для закрепления резца в резцедержателе. Рабочая часть резца имеет следующие элементы: поверхности - переднюю, главную и вспомогательную задние; режущие кромки - главную и вспомогательную, и вершину резца.

Передняя поверхность – поверхность лезвия инструмента, контактирующая в процессе резания со срезаемым слоем и стружкой. На передней поверхности срезанный слой металла деформируется и скользит при очень высоких удельных давлениях, вызывая износ и повышенный нагрев главной режущей кромки и передней поверхности.

Главная задняя поверхность – задняя поверхность лезвия инструмента , примыкающая к главной режущей кромке.

Вспомогательная задняя поверхность – задняя поверхность лезвия инструмента, примыкающая к вспомогательной режущей кромке.

Главная режущая кромка - часть режущей кромки, формирующей большую сторону сечения срезаемого слоя.

Вспомогательная режущая кромка – часть режущей кромки, формирующей меньшую сторону сечения срезаемого слоя.

Вершина резца – место сопряжения главной и вспомогательной режущих кромок.

Углы резцов

Рабочая часть резца затачивается по трем плоскостям (передней, главной задней и вспомогательной задней).

В результате заточки получаются углы. Исходной базой для измерения углов являются плоскости – основная резания и главная секущая плоскость.

Основная плоскость Р_v – координатная плоскость, проведенная через рассматриваемую точку режущей кромки перпендикулярно направлению скорости главного или результирующего движения резания в этой точке (у токарных резцов на основную плоскость может быть принята нижняя опорная поверхность резца).

Плоскость резания Р_n – плоскость, касательная к режущей кромке в рассматриваемой точке и перпендикулярная основной плоскости.

Главная секущая плоскость Р_τ – плоскость, перпендикулярная линии пересечения основной плоскости P_v и плоскости резания Р_n.

Геометрические параметры лезвия токарного резца.

Главный режущий угол γ – угол в главной секущей плоскости Р_τ, между передней поверхностью лезвия А_у и основной плоскостью P_v;

Главный задний угол α – угол в главной секущей плоскости Р_τ между задней поверхностью А_α и плоскостью резания Р_n;

Угол резания δ рассматривается в главной секущей плоскости Р_τ между передней поверхностью лезвия А_γ и плоскостью резания Р_n.

Главный угол заострения β – угол в главной секущей плоскости Р_τ между передней А_γ и задней А_α плоскостями лезвия.

Сумма углов

α + β + γ = 90⁰

Угол в плане φ – угол основной плоскости P_v между плоскостью резания Р_n и рабочей плоскостью Р_s.

Вспомогательный угол в плане φ₁ – меньший угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и рабочую плоскость Р_s.

Угол при вершине в плане ε – угол между проекциями главной и вспомогательной режущих кромок на основную плоскость.

Сумма углов

φ + φ₁ + ε = 180⁰

Угол наклона кромки λ – угол в плоскости резания Р_n между режущей кромкой и основной плоскостью Р_v. Угол наклона главной режущей считается положительным, когда вершина резца является низшей точкой режущей кромки и отрицательным, когда вершина резца является наивысшей точкой режущей кромки.

Классификация резцов.

Резцы классифицируются:

По назначению: проходные, отрезные, подрезные, торцевые, расточные для глухих и сквозных отверстий;

По форме державки - прямые, отогнутые, изогнутые;

По направлению подачи - правые, левые;

По конструкции - цельные, напайные и с механическим креплением пластин;

По режущему материалу - быстрорежущие, твердосплавные, минералокерамические, сверхтвердые, алмазные.

Правила заточки инструмента на заточных станках.

При точении металла, резцы изнашиваются в большей степени по главной задней поверхности и в меньшей - по передней поверхности. При достижении величины износа равной или большей допустимой (h_доп.) резцы затачиваются. Выбор абразивного материала шлифовального круга зависит от режущего материала резца, а скорость шлифования зависит от связки круга. Так для заточки режущей части резцов с напаянными пластинками из твердого сплава применяются круги из карбида кремния черного 54С с керамической связкой.

Перед заточкой инструмента необходимо проверить:

- Нет ли на шлифовальном круге заметных трещин, выбоин и других видимых дефектов;

- Отсутствие радиального и торцевого биения круга;

- Наличие подручника, при этом зазор между подручником и шлифовальным кругом не должен превышать 2...3 мм;

- наличие прокладки между зажимными фланцами и кругом, не ослаблены ли гайки, зажимающие фланцы.

При заточке резцов необходимо:

- надевать защитные очки;

- плавно, без рывков и резкого нажима подавать резец к поверхности шлифовального круга;

- во избежание перегрева (отпуска или отжига) режущей кромки, режущую часть резцов, изготовленных из быстрорежущей стали, следует периодически охлаждать в воде.

После заточки резцов абразивными кругами по главной задней и передней поверхностям на них наблюдаются риски, т.е. повышенная шероховатость. Стойкость таких резцов (время работы от одной заточки до другой) не велика.

Для увеличения стойкости резцов и повышения чистоты обработанной поверхности детали, необходимо производить доводку рабочих поверхностей резцов шлифовальными кругами из сверхтвердых материалов - эльбора. синтетических алмазов АСО80/63... АСО125/100 и естественных алмазов.

Следует заметить, что при точении заготовка совершает главное -вращательное движение, а резец движение подачи - поступательное движение. Обратить внимание на различные виды работ, выполняемых на токарном станке, а именно, точение наружной цилиндрической поверхности, подрезание торца, растачивание отверстия, отрезание и какие резцы применяются при этом.

Содержание письменного отчета.

1. Название работы.

2. Цель работы, задание.

3. Зарисовать эскиз одного резца. На эскизе проставить линейные размеры резца ВхНх Lи углы α, γ, φ, φ₁

4. В таблицу 1 записать классификацию резцов (из коллекции)

Классификация резцов.

Таблица 1

№	По назначению	По форме державки	По направлению подачи	По конструкции	По режущему материалу
1	проходной
2
3
4
5

5. В таблицу 2 записать величины углов резцов

Углы резцов.

Таблица 2.

Наименован- ие резца	Углы резца в град.
	главные				В плане
	передний	задний	заострения	резания	главный	вспомога-тельный	при верши- не
	γ	α	β	δ	φ	Φ1	ε
проходной
отрезной

6. записать марку заточного станка и обозначение шлифовальных кругов, применяемых при заточке и доводке рабочих поверхностей резца. Записать величину износа по главной задней поверхности резца (в мм) и по каким поверхностям рабочей части резца производилась заточка.

Объем требований при защите отчета по работе.

1. Дать определение поверхностям заготовки при точении: обрабатываемой, резания, обработанной.

2. Дать определение элементов режима резания при точении: глубина резания, подача, скорость резания.

3. Дать определение углов резца.

4. Какие элементы находятся на рабочей части резца?

Дать определение главной и вспомогательной задней поверхностей, передней поверхности.

5. По каким признакам классифицируются резцы?

6. На каких станках и каким инструментом осуществляется заточка резцов? Правила безопасной работы на заточном станке.

7. Назвать станок, на котором осуществлялось точение металла. Где и как закреплялись заготовка и резец?

Список литературы.

1. Некрасов С.С.Зильберман Г.М. Технология материалов. Обработка конструкционных материалов резанием. - М.Машиностроение, 1974 г.

2. Практикум по технологии конструкционных материалов и материаловедению, (под редакцией Некрасова С.С). - М.: Колос,1978 г.

З. Аршинов В.А., Алексеев Г.А. резание металлов и режущий инструмент.-М.: Машиностроение, 1976 г.