Московский государственный технический университет

им. Н.Э. Баумана

Калужский филиал

В.К. Шаталов Выбор инструмента для формообразования деталей резанием

Методические указания

Москва

Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана

2008

УДК 621.96

ББК 34.63

Ш28

Рецензент:

д-р техн. наук, профессор кафедры М1-КФ Ф.И. Антонюк

Утверждено методической комиссией КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана (протокол №2 от 12.02.08)

Ш28 Шаталов В.К. Выбор инструмента для формообразования деталей резанием: Методические указания. — М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. — 12 с.

В методических указаниях приведены сведения о порядке выполнения домашнего задания, выборе инструмента и назначении режимов резания при формообразовании деталей, изготавливаемых из различных сплавов.

Методические указания предназначены для студентов всех специальностей факультетов МТК и КМК, выполняющих домашние задания по курсу «Технология конструкционных материалов» раздела «Обработка резанием».

УДК 621.96

ББК 34.63

© Шаталов В.К., 2008

© Издательство МГТУ

им. Н.Э. Баумана, 2008

ВВЕДЕНИЕ

Цель домашнего задания: научиться применять необходимые режущие инструменты при формообразовании деталей.

Домашнее задание включает графическую часть и расчет режимов резания. Задание выполняется на листах формата А4, эскизы выполняются в произвольном масштабе с использованием чертежных инструментов или компьютера.

Для каждой позиции изображенных в задании деталей необходимо:

1) расшифровать марку материала по химическим элементам, привести химический состав и дать характеристику сплава;

2) выбрать заготовку и обосновать свой выбор;

3) назначить инструменты на каждую обрабатываемую поверхность:

а) название;

б) эскиз инструмента;

в) выбор марки материала инструмента;

г) рекомендуемые режимы резания: — скорость резания; — подача; — глубина резания;

4) определить потребное число оборотов шпинделя станка:

об/мин,

где — диаметр детали.

ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ДОМАШНЕГО ЗАДАНИЯ

1. Пример: сталь 18 ХГТ. Хромомарганцевая сталь [1]. Введение титана делает сталь более мелкозернистой, более вязкой, улучшает прокаливаемость. Применяют для изготовления ответственных деталей машин — валов, шатунов, зубчатых колес. Сталь может применяться как для цементуемых деталей, так и для изделий, подвергаемых улучшению. Горячая деформация производится в интервале 900–1200°С.

Химический состав: С — 0,17–0,23; Si — 0,17–0,37; Mn — 0,80–1,10; P — 0,035; Cu — 0,2; Cr — 1,00–1,30; Mg — 0,25; Ni — 0,06–0,12.

2. Наиболее широко применяют для получения заготовок в машиностроении следующие методы: литье, обработка металлов давлением и сварка, а также комбинации этих методов [2]. Так, например, отливки можно получать в песчано-глинистых формах, в кокиль, по выплавляемым моделям, под давлением и т.д.; поковки и штамповки — ковкой на молотах, гидравлических прессах, штамповкой на молотах, на кривошипных горячештамповочных прессах, горизонтально-ковочных машинах, радиально-ковочных машинах и т.д. Многообразие способов получения заготовок и их сочетаний приводит к тому, что выбор способа получения заготовки становится сложной технико-экономической задачей.

Прежде всего следует определить, каким методом наиболее целесообразно получить заготовку для данной детали.

Под термином «метод» понимают группу технологических процессов, в основе которых лежит единый принцип формообразования. Например, метод обработки металлов давлением включает в себя все технологические процессы, способы, которые основаны на пластическом формоизменении металлов, — прокатку, ковку, волочение, штамповку и т.д. Обычно при выборе метода необходимо ориентироваться в первую очередь на материал и требования к нему с точки зрения обеспечения служебных свойств изделия. Например, если на чертеже детали указан материал чугун или марка стали с индексом «Л», то эту деталь следует изготавливать из заготовки, полученной методом литья, так как чугуны в большинстве своем не могут быть подвержены обработке давлением из-за низких пластических свойств, а индекс «Л» указывает на то, что сталь обладает повышенными литейными свойствами (в частности, повышенной жидкотекучестью) и пониженными пластическими свойствами. Особо ответственные детали, к которым предъявляются высокие требования по размеру зерна, направлению волокон, а также по уровню механических свойств, всегда следует изготавливать из заготовки, полученной обработкой давлением.

3. Тип инструмента выбирают в соответствии с выполняемой операцией. Материал режущей части нужно выбирать в зависимости от механических свойств обрабатываемого металла и характера обработки: черновые, получистовые, чистовые [3, 4]. Например, для стали 18ХГТ при черновом точении и растачивании по корке выбираем твердый сплав Т15К6 (см. табл. 1).

Представленные в задании заготовки обрабатываются точением. Технологический метод формообразования поверхностей заготовок точением имеет разновидности: обтачивание, растачивание, подрезание, резка. Соответственно технологическому назначению выбирают резцы (рис. 1): а–в — проходные для обтачивания наружных цилиндрических и конических поверхностей; г и р — прорезные для обтачивания кольцевых канавок; д — подрезные для обтачивания плоских торцовых поверхностей; е — отрезные для разрезания заготовок; ж и з — расточные для растачивания сквозных и глухих отверстий; и — фасонные стержневые; к и л — фасонные круглые и призматические; м и н — резьбовые для нарезания наружных и внутренних резьб и т.д.

По форме рабочей части резцы делят на: а — прямые; б — отогнутые е — оттянутые. По направлению подачи резцы подразделяют на правые и левые. Правые работают с подачей справа налево, левые — слева направо. По конструкции резцы изготавливают: к и л — цельные; а–и, м–н — с припаянной твердосплавной пластиной; о — сборные; п — с многогранными неперетачиваемыми пластинами.

Рис. 1. Токарные резцы

Марку твердого сплава для инструмента выбирают из табл. 1 с учетом вида обработки, марки и твердости обрабатываемого сплава.

На выданном в задании листе с эскизами деталей, возле обрабатываемых поверхностей, изображены крепежные части резца, к которым требуется начертить режущую часть в соответствии со схемой обработки (рис. 2 и 3). Инструмент показывается в конце рабочего хода на обрабатываемой поверхности.

Таблица 1