Вся электронная библиотека >>>

Содержание книги >>>

 

Обработка металла

Фрезерное дело


Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

 

Основы резания металлов

 

 

Процесс резания при фрезеровании сложнее, чем при точении. При точении резец непрерывно находится в контакте с заготовкой и срезает стружку постоянного сечения. При всех видах фрезерования с заготовки срезается прерывистая стружка переменной толщины.

Кроме того, при фрезеровании каждый зуб фрезы входит в контакт с обрабатываемой заготовкой и выходит из контакта при каждом обороте фрезы. Вход зуба в контакт с обрабатываемой заготовкой сопровождается ударом.

Таким образом, условия работы фрезы значительно тяжелее условий работы резца при точении. Поэтому важно знать основные закономерности процессов фрезерования, чтобы в каждом конкретном случае производить обработку при наивыгоднейших условиях с наибольшей производительностью.

 

Явления, сопровождающие процесс резания

Как указывалось выше, процесс резания металлов при фрезеровании не имеет принципиальных отличий от процесса резания при точении. Остановимся на некоторых явлениях, сопровождающих процесс резания.

Срезанный слой металла в виде стружки, как известно, может иметь различный вид в зависимости от условий обработки. По классификации проф. И. А. Тиме стружка может быть следующих типов: сливная, скалывания и надлома.

Нарост при резании металлов. При резании вязких металлов в некоторых случаях на передней поверхности инструмента образуется так называемый нарост. Это прикрепившийся (приварившийся) к передней поверхности резца сильно деформированный кусочек обрабатываемого материала в виде клина большой твердости (182). Этот кусочек металла непрерывно сходит со стружкой и снова образуется. Он по существу является режущей частью инструмента и предохраняет режущую кромку от износа. Однако если на передней поверхности инструмента образовался нарост, то ухудшается качество обработанной поверхности. Поэтому при чистовой обработке металлов, а также при нарезании резьбы нарост является вредным явлением. Для его ликвидации следует тщательно доводить переднюю поверхность инструмента или изменять скорость резания (чаще в сторону ее увеличения до 30 м/мин и выше), а также применять соответствующие условиям обработки смазывающе-охлаждаю-щие жидкости.

Усадка стружки. При резании металлов стружка деформируется и оказывается короче того участка, с которого она срезана (183).

 


Это явление укорочения стружки по длине называется продольной усадкой стружки.

Объем металла при деформировании практически не меняется. Следовательно, укорачивание стружки по длине должно сопровождаться увеличением площади поперечного сечения стружки. Увеличение площади поперечного сечения называется поперечной усадкой стружки.

Деформирование стружки приводит к ее завиванию. Канавки режущих инструментов (сверл, протяжек, фрез и др.) должны обеспечивать возможность свободного размещения завивающейся стружки.

Тепловые   явления   при   резании   металлов.

В процессе резания металлов обрабатываемая деталь, режущий инструмент и стружка нагреваются. При увеличении скорости резания, особенно во время снятия тонких стружек, температура в зоне резания увеличивается до 60°. При дальнейшем повышении скорости резания в ряде случаев можно наблюдать сходящую стружку, нагретую до ярко-красного каления (900° С).

На обработанной поверхности стальной детали при этом могут быть заметны оттенки всех цветов побежалости, свидетельствующие о высокой температуре тончайшего поверхностного слоя детали в момент соприкосновения ее с задней поверхностью инструмента. Повышение температуры в зоне резания происходит в результате превращения затрачиваемой на процесс резания механической энергии в тепловую. Еще Я.  Г.  Усачев установил,  что в стружку входит от 60 до 86% общего количества теплоты,   образующейся  при  резании,  в  режущий инструмент — от 10 до 40% общего количества теплоты,   а   в   обрабатываемую   заготовку — от 3 до 10%. Необходимо отметить, что как в стружке, так и в инструменте теплота распределяется неравномерно. В режущем инструменте при непрерывной его работе   устанавливается постоянный тепловой режим за несколько минут работы. Практически выравнивание температуры в обрабатываемой детали заканчивается уже после ее обработки. Образующееся в зоне резания тепло оказывает большое влияние на весь процесс резания и связанные с ним явления (наростообразование, износ инструмента и др.). Поэтому в теории резания металлов тепловым явлениям при резании металлов уделяется большое внимание.

Шероховатость обработанной поверхности. Проблема улучшения качества выпускаемой продукции наряду с непрерывным повышением производительности труда является важнейшей в машиностроении.

При оценке качества готовой детали учитывают следующие основные показатели: точность размера, точность геометрической формы и шероховатость поверхности.

Шероховатость обработанной поверхности зависит от следующих факторов: правильного выбора геометрических параметров (углов заточки) инструмента и прежде всего переднего угла, углов в плане, правильного выбора подачи, скорости резания, а также применения соответствующих смазывающе-охлаждающих жидкостей.

Для получения высокого класса шероховатости поверхности необходимо также, чтобы передняя и задние поверхности инструмента были тщательно доведены (обработка алмазными или абразивными мелкозернистыми кругами из зеленого карбида кремния).

Вибрации при резании металлов. В процессе резания металлов при определенных условиях возникают вибрации (колебания). Появление вибраций во многих случаях является основной причиной, ограничивающей возможность повышения режимов резания и производительности труда. Вибрации при резании металлов вредно отражаются на стойкости инструмента. Даже слабые вибрации препятствуют достижению высокого класса шероховатости обработанных поверхностей. При прочих равных условиях возможность возникновения вибраций при обработке чугуна значительно меньше, чем при обработке стали.

Вибрации можно устранить или уменьшить путем применения инструмента с малыми задними и большими передними углами, а также выбором соответствующих скоростей резания и условий охлаждения, при которых снижается интенсивность колебаний. Для устранения или уменьшения вибраций применяют специальные устройства — виброгасители.

 

 «Фрезерное дело»       Следующая страница >>>

 

Смотрите также:

 

Слесарные работы

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОБРАБОТКЕ МЕТАЛЛОВ РЕЗАНИЕМ

§ 1. Сущность процесса резания

§ 2. Общее понятие о резцах

§ 3. Понятие о режимах резания

ОСНОВНЫЕ СЛЕСАРНЫЕ ОПЕРАЦИИ

§ 4. Организация и охрана труда при выполнении слесарных операций

§ 5. Разметка

§ 6. Правка и гибка металлов

§ 7. Рубка металлов

§ 8. Резка металлов

§ 9. Опиливание металлов

§ 10. Сверление, зенкование, зенкерование и развертывание отверстий

§ 11.  Нарезание резьбы

МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

§ 12. Внутреннее строение и свойства металлов и сплавов

§ 13. Чугун

§ 14. Сталь

§ 15. Твердые сплавы и минералокерамические

§ 16.  Цветные металлы и их сплавы

 

Слесарно-инструментальные работы

Плоскостная и пространственная разметка

§ 1. Назначение и технические требования разметки

§ 2. Геометрические построения при выполнении разметки

§ 3. Инструмент, приспособления и приемы разметки

§ 4. Комбинированная разметка сложных сопряженных профилей

§ 5. Брак при разметке и меры его предупреждения

Обработка отверстий

§ 1. Приемы и виды сверлильных работ

§ 2. Оборудование, приспособления и приемы сверления

§ 3. Износ и поломка сверл

§ 4. Зенкерование, зенкование, цекование и развертывание отверстий

Нарезание резьбы

§ 1. Профиль и элементы резьбы

§ 2. Инструмент и способы нарезания внутренней резьбы

§ 3. Инструмент и способы нарезания наружных резьб

Координатно-расточные и фрезерные работы

§ 1. Оборудование и организация координатно-расточного и фрезерного участка

§ 2. Приспособления для координатно-расточных работ

§ 3. Контроль координатно-pacточных работ

§ 5. Приспособления для фрезерных работ

§ 7. Приспособления и приемы токарно-расточных работ

 Способы обработки деталей штампов

§ 1. Рабочее место слесаря-инструментальщика по штампам

§ 2. Приспособления  приемы обработки поверхностей деталей

§ 3. Станки и механизированный инструмент для обработки внутренних контуров деталей

§ 4. Способы установки и крепления пластмассой пуансонов штампов

§ 5. Вырубка наружных и внутренних контуров деталей

§ 6. Ручные и механизированные способы гибки и вальцевания профилей деталей

§ 7. Вытяжка и способы обработки деталей в вытяжных штампах

§ 8. Изготовление пружин

 Изготовление и обработка деталей пресс-форм и форм для литья

§ 1. Рабочее место слесаря-наладчика по пресс-формам и формам для литья

§ 2. Краткая классификация пресс-форм

§ 3. Технологический процесс обработки деталей пресс-форм

§ 4. Способы обработки рабочих частей пресс-форм  

§ 5. Оборудование и приспособления для холодного выдавливания полостей матриц

§ 6. Выдавливание простого рельефа в полостях матриц пресс-форм

§ 7. Сущность деформирования и режимы выдавливания матриц

§ 8. Выдавливание полостей матриц сложного сопряженного профиля

§ 9. Приспособления и инструмент для доводочно-полировальных работ

 

Металл

Свойства металлов

Железо и сталь

Цветные металлы

Формы металлических заготовок

Основное оборудование для мастерской

Пилы

Резание

Зубила

Сверление

Обработка напильником

Резьбовые соединения

Пайка

Гибка и фальцевание

Холодная ковка, разгонка, правка, выпрямление

Обработка наружной поверхности

Коррозия

Затачивание инструментов

Формующая металлообрабатывающая техника

Смазочные средства


Работа с металлами

Правка и гнутье металла

Рубка металла

Резание металла

Опиловка металла

Сверление отверстий в металле

Нарезание резьбы

Соединение металлических деталей

 

Обработка металла 

 

История науки и техники