ДОНБАССКИЙ государственный технический университет

кафедра обработки металлов давлением и металловедения

О.А. КОВАЛЕНКО

МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА металлов

конспект лекций

для студентов направления 6.050401 «Металлургия»

Специальности «Обработка металлов давлением»

БАКАЛАВР

дневной и заочной формы обучения

Алчевск, 2009

СОДЕРЖАНИЕ

1. Тема № 1. «Общая характеристика механической обработки. Элементы режима резания. Классификация металлообрабатывающих станков»

2. Тема № 2. «Механизмы станков. Приводы и передачи. Кинематические схемы»

3. Тема № 3. «Элементы и геометрия режущего инструмента. Материалы, применяемые для изготовления режущего инструмента. Их износостойкость»

4. Тема № 4. «Обработка заготовок на станках токарной группы, сверлильных и фрезерных станках».

5. Тема № 5. «Операции механической обработки, осуществляемые на станках различных групп. Способы повышения стойкости режущего инструмента».

6. Тема № 6. « Сварка плавлением Физическая сущность. Виды сварки плавлением».

7. Тема № 7. «Сварка давлением. Физическая сущность. Виды сварки давлением».

8. Тема № 8 . «Другие виды получения сварных соединений. Дефекты сварных соединений»

Основы обработки резанием

Обработка металлов резанием – процесс срезания режущим инструментом с поверхности заготовки слоя металла для получения требуемой геометрической формы, точности размеров, шероховатости и чистоты поверхности деталей.

Качество обработки. Точность – степень соответствия фактически полученных при обработке размеров деталей расчетным данным.

Существует 10 классов точности: 1, 2, 2_а, 3, 3_а, 4, 5, 7, 8, 9. каждому классу точности соответствует свой допуск (разница между минимальными и максимальными размерами, в пределах которых находится действительный размер детали).

1 класс – точное приборостроение (0,0005мм);

2, 2_а – автомобильные и авиадвигатели (0,0025 – 0,005мм);

3, 3_а – общее машиностроение;

4 – машино-, тепловозостроение;

7, 8, 9 – литье, ковка, прокатка.

Чистота поверхности (шероховатость) – совокупность неровностей, образующих рельеф поверхности.

Существует 14 классов: 1^й – наиболее грубый (√1, √5).

Шероховатость грубее 1^го класса - √, над которым указывают высоту неровностей R_z в мкм.

Методы обработки металлов резанием.

• Точение

• Сверление

• Строгание

• Протягивание

• Фрезерование

• Шлифование

• Отделочные методы.

Требуемая геометрическая форма и ее размеры получаются в результате определенных движений инструмента и заготовки.

Различают: главное движение – V; движение подачи – S; вспомогательное движение.

Главное движение – движение, определяющее скорость отделения стружки (скорость резания).

Движение подачи – движение, обеспечивающее врезание инструмента (режущего лезвия) в материал и определяющее толщину срезаемого слоя.

Вспомогательные движение – движения, не имеющие непосредственного отношения к процессу резания (транспортировка и закрепление детали, переключение скоростей, перемещение инструмента). Главное движение и движение подачи может быть вращательным или поступательным и сообщаться либо инструменту, либо заготовке.

Способ обработки	Движение
	Заготовки	Инструмента
Точение	Главное - вращательное	Подачи – поступательное
Сверление (сверлильный станок)	—	V (вращательное) S (поступательное)
Сверление (токарный станок)	Главное - вращательное	Подачи – поступательное
Фрезерование	Подачи - поступательное	Главное – вращательное
Строгание (поперечно-строгальный станок)	Подачи - прерывистое	Главное – возвратно-поступательное
Строгание на продольных строгальных станках	Главное – возвратно-поступательное	Подачи - прерывистое

Основные элементы режущего инструмента. Наиболее удобно рассматривать на примере токарного резца, хотя такие же элементы можно выделить и у других видов инструмента.

Резец состоит из рабочей части I – головки и стержня II – с помощью которого он крепится в резцедержателе.

Элементы режущей части:

1. передняя поверхность – поверхность, по которой сходит стружка;

2. главная задняя поверхность – поверхность, обращенная к поверхности резания заготовки;

3. вспомогательная задняя поверхность – поверхность, обращенная к обработанной части заготовки;

4. главное режущее лезвие – линия пересечения 1 и 2;

5. вспомогательное режущее лезвие – линия пересечения 1 и 3;

6. вершина резца – точка пересечения режущих лезвий (может быть острой или закругленной)

Элементы резания. Режим резания – совокупность скорости резания V, подачи S и глубины резания t.

Скорость резания – путь перемещения точки режущего лезвия инструмента относительно заготовки в направлении главного движения в единицу времени.

При вращательном движении: , (м/с) (м/мин),

где Д – диаметр заготовки;

п – число оборотов заготовки.

Подача – величина перемещения режущего лезвия инструмента относительно заготовки в направлении движения подачи за один оборот заготовки (при точении) или за один двойной ход (при строгании).

Глубина резания – расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностью заготовки, измеренное перпендикулярно оси заготовки за один проход инструмента: ,

где d – диаметр обработанной поверхности.

Ширина срезаемого слоя – расстояние между обработанной и обрабатываемой поверхностями, измеренное по поверхности резания.

При выборе режима резания назначают V, S, t – по возможности максимальными. Вначале t и S, затем по эмпирическим зависимостям V=f (S, t, T_{(стойкость инструмента)}) выбирают V.