- •Введение
- •1 Основные понятия и определения
- •1.3.2 Геометрические параметры инструмента (в статике)
- •Вспомогательные углы резца
- •1.3.6 Формы передней поверхности резца
- •1.3.7 Классификация резцов
- •1.4 Элементы режима резания
- •1.6.4 Твёрдые сплавы
- •1.6.5 Минералокерамика
- •1.6.6 Алмазы
- •1.6.7 Синтетические сверхтвёрдые материалы
- •2 Физические основы процесса резания
- •2.1 Методы изучения зоны образования стружки
- •2.2 Типы стружек
- •2.2.1 Образование сливной стружки
- •I – зона первичной пластической деформации;
- •2.2.2 Образование текстуры стружки и нароста
- •2.2.3 Влияние различных факторов на образование нароста
- •2.3 Усадка стружки
- •2.4 Влияние различных факторов на коэффициент усадки стружки
- •3 Тепловые явления при резании металлов
- •3.1 Работа резания и её составляющие
- •3.2 Тепловой баланс в зоне резания
- •3.3 Температура резания
- •3.3.1 Методы определение температуры в зоне резания
- •3.3.2 Получение эмпирических зависимостей для расчёта температуры резания
- •3.3.3 Влияние различных факторов на температуру резания
- •3.3.4 Смазочно-охлаждающие жидкости (сож)
- •4 Изнашивание и стойкость режущего инструмента
- •4.1 Физическая природа изнашивания инструмента
- •4.2 Виды износа инструмента
- •4.3 Критерии износа инструмента
- •4.3.1 Критерий оптимального износа
- •4.3.2 Критерий технологического износа
- •4.4 Влияние различных факторов на период стойкости инструмента
- •4.5 Вывод формулы для расчёта скорости резания
- •4.6 Упрочнение (наклёп) в зоне резания
- •5 Основные операции механической обработки
- •5.1 Точение
- •5.1.1 Силы резания
- •5.1.3 Измерение составляющих силы резания
- •5.1.4 Способы завивания и дробления стружки при токарной обработке
- •5.1.5 Назначение параметров режима резания при токарной обработке
- •5.2 Строгание
- •5.2.1 Элементы режима резания
- •5.4.4 Изменение геометрии сверла в кинематике
- •5.4.5 Особенности процесса сверления
- •5.5 Зенкерование
- •5.6 Развёртывание отверстий
- •5.6.1 Особенности процесса зенкерования и развёртывания
- •5.7.2 Встречное и попутное фрезерование
- •5.8 Протягивание
- •5.8.6 Силы резания при протягивании
- •5.9 Нарезание резьбы
- •5.9.1 Нарезание резьб резцами
- •5.9.2 Изменение геометрии резьбового резца в кинематике
- •5.11.2 Характеристики шлифовальных кругов
- •5.11.3 Маркировка шлифовальных кругов
- •44А40с25к5
- •5.11.4 Шлифование
1.3.6 Формы передней поверхности резца
Рисунок 15
а) плоская передняя поверхность – применяется при обработке хрупких материалов;
б) плоская поверхность с фаской – применяется для обработки любых материалов и когда имеется ударная нагрузка, f = 0,2-0,5 мм, γ=-(3-5)0;
в) радиусная – служит для завивания стружки.
b=2-2,5 мм, R=2b, где b − ширина лунки.
г) радиусная с фаской
1.3.7 Классификация резцов
Рисунок 16
а) по виду обработки:
- проходные;
- расточные;
- подрезные;
- прорезные;
- отрезные;
- канавочные;
- фасонные;
- галтельные;
- фасочные.
б) по направлению подачи:
- правые;
- левые («правило руки»).
в) по конструкции головки резца:
- прямые;
- отогнутые (определяются по большому пальцу руки);
- изогнутые – вверх или вперёд (здесь изгибается вся державка);
- оттянутые – вправо или влево (головка уже державки).
г) по методу крепления режущей части к державке:
- цельные;
- сварные (с целью экономии материала);
- сборные, с механическим креплением (режущая часть крепится к державке);
- с припаянными, приклеенными пластинами.
Рисунок 17
д) по виду операции:
- токарные;
- строгальные;
- долбёжные.
Рисунок 18
1.4 Элементы режима резания
Скорость резания
,
где D – диаметр обрабатываемой поверхности, мм;
n – частота вращения заготовки, об/мин.
Подача S, мм/об;
Глубина резания t - величина снимаемого припуска за один проход, всегда перпендикулярна к подаче.
Рисунок 19
1.5 Размеры сечения срезаемого слоя
Различают технологические и физические размеры срезаемого слоя.
S, t – технологические;
a, b – физические размеры срезаемого слоя.
Рисунок 20
Площадь сечения срезаемого слоя .
1.6 Инструментальные материалы
Характеристики:
- высокая твёрдость;
- высокая прочность;
- низкая хрупкость;
- высокая вязкость;
- малая чувствительность к циклическим изменениям t0;
- высокая теплостойкость;
- высокая износостойкость;
- низкая стоимость.
1.6.1 Углеродистые инструментальные стали
У10, У10А, У12 , У12А, У13, У13А
У – углеродистая инструментальная сталь;
10 – углерод в десятых долях %;
А – качественная.
Характеризуются низкой теплостойкостью, tкрит.=200-2500С,
sизг.=300-320 кгс/мм2.
1.6.2 Легированные инструментальные стали
ХВ5, 9ХС, ХВГ
Теплостойкость 250-3000С, HRC 63-65.
Из этих сталей изготавливают фасонные резцы, инструменты, метчики, плашки. Например, ХВГ применяется для изготовления протяжек.
1.6.3 Высоколегированные инструментальные стали (быстрорезы)
Р9, Р18, Р6М5
Содержат: углерод, хром, вольфрам, ванадий, молибден.
Р9 – плохо шлифуется,
Р18 – хорошо шлифуется, высокая теплостойкость, tкрит.=6000С,
sизг.=290-310 кгс/мм2, HRC 62-65.
К быстрорезам повышенной прочности относятся: Р18Ф2, Р14Ф4, Р9Ф5, Р9К5, Р9К10.
Ванадиевая сталь – HRC 67-68, плохо шлифуется, tкрит.=625-6350.
Кобальтовая сталь - HRC 65-68, более прочная и хрупкая, tкрит.=640-6700.
1.6.4 Твёрдые сплавы
Получаются путём сбегания различных элементов карбидов Ti, V, Ta. Связующим веществом является кобальт (Co).
Твёрдые сплавы могут быть однокарбидные, двухкарбидные и трёхкарбидные.
- Однокарбидные: ВК2, ВК3, ВК4 (встречается редко),ВК6, ВК8 (даны в порядке уменьшения режущих свойств, но прочность увеличивается).
В – карбиды вольфрама, К – кобальт.
ВК3М – структура мелкозернистая(высокая твёрдость),
ВК8В – структура крупнозернистая (высокая прочность),
ВК60М – особо мелкозернистая,
ВК60М – особо мелкозернистая, легированная хромом.
Применяются для обработки чугуна при высоких нагрузках и черновой обработки закалённой стали.
tкрит.=8000С, HRA 88-90, sизг.=100-140 кгс/мм2.
- Двухкарбидные (титановольфрамокобальтовые): Т5К10, Т15К6, Т30К4, Т14К8.
Т – карбиды титана, К – кобальт, остальное – вольфрам.
Т30К4 – применяется при чистовой обработке закалённой стали.
tкрит.=900-10000С, HRA 89-92, sизг.=95-120 кгс/мм2.
- Трёхкарбидные типа ТТК: ТТ7К12, ТТ7К4.
Первая Т – титан, вторая Т – тантал, К – кобальт.
ТТ7 – показывает, что сумма титана и тантала – 7%.
По прочности занимают промежуточное положение.
Применяются, когда на режущий клин действует большая нагрузка.
tкрит.=9000С, HRA 88,5, sизг.=150 кгс/мм2.
Твёрдые сплавы с покрытиями
Для увеличения износостойкости твёрдые сплавы покрывают тонким слоем карбидов, нитридов, карбонитридов, боридов и других различных элементов (тантал, титан, молибден). Покрытие делают либо напылением, либо диффузионным способом.
Безвольфрамовые твёрдые сплавы:
Основаны на Ni-Mo связке.
сплавы на основе карбидов титана и ниобия;
Марки ТМ1, ТМ3.
Титан и ниобий в ТМ1 – около 90%,
ТМ3 – 64% карбида титана и ниобия, всё остальное - Ni-Mo связка.
ТМ1 - HRA 91-92, sизг.=80 кгс/мм2,
ТМ3 - sизг.=120 кгс/мм2.
На основе только карбидов титана: ТНМ-20, МНТ1-А2; на основе карбидов и нитритов титана.
КТН-16 – 16% никеля и молибдена, КТН–20 – 20% никеля и молибдена.