Основные правила назначения углов резца



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Основные правила назначения углов резца



Главный задний угол a,затачивается для уменьшения трения задней поверхности резца о поверхность резания детали. При его увеличении уменьшается площадь контакта между этими поверхностями и соответственно силы трения. Однако увеличение a сверх определенных значений приводит к уменьшению угла заострения b, ослаблению режущего клина резца и, следовательно, к снижению его прочности. В свою очередь, уменьшение массивности режущего клина обусловливает возрастание температуры резания и соответственно снижение стойкости резца.

Таким образом, величина главного заднего угла должна одновременно удовлетворять двум противоречивым условиям. Рекомендуемые величины углов представлены в таблице 5.1.

Вспомогательный задней угол a1 назначается из тех же соображений и обычно равен углу a или на 1…2° меньше.

Таблица 5.1

Значения главного заднего угла резца

при различных видах обработки

 

Вид обработки

Величина главных задних углов для резцов

    Из твердых сплавов из быстрорежущих сталей
Предварительное точение Чистовое точение Предварительное и чистовое растачивание 6...8° 8...10° 10...12° 8...10° 10...12° 12... 15°

 

Главный передний угол g затачивается для облегчения срезания стружки. При его увеличении уменьшаются пластические деформации срезаемого слоя и силы резания, а также облегчается перемещение стружки по передней поверхности. С этой точки зрения передний угол желательно назначить близким к 45°. Однако, такое увеличение угла g вызывает уменьшение угла заострения b ослабление режущего клина резца и приводит к упомянутым выше последствиям.

В связи с этим передние углы, близкие к 45°, можно назначать лишь при обработке материалов с низкими прочностными свойствами. Для материалов с высокими прочностными свойствами назначаются набольшие величины передних углов. Рекомендуются следующие значения главных передних углов резцов, оснащенных пластинками твердого сплава (таблица 5.2):

Таблица 5.2

Значения главных передних углов резцов

с пластинками из твердого сплава

 

Обрабатываемый материал Величина главных  передних углов g
Высокопрочные стали, твердая бронза 0…5°
Конструкционные стали 10…15°
Ковкий и серый чугун 8…15°
Алюминиевые и магниевые сплавы,  латунь, медные сплавы 20…30°

 

 

Примечание: для резцов из быстрорежущей стали углы увеличивают приблизительно на 5°.

 

Нетрудно видеть, что передний угол g > 0 приводит к ослаблению режущего клина резца. Поэтому в тех случаях, когда резец испытывает большие динамические нагрузки, необходимо повысить его прочность. Это достигается применением отрицательных передних углов (g < 0). В результате увеличивается массивность режущего клина и изменяется характер деформаций, которые он испытывает: изгиб заменяется сжатием. Поэтому в случае обдирочного точения с большими глубинами резания и динамическими нагрузками на резец передние углы назначают отрицательными в пределах -5…-15°.

Главный угол в плане j существенно влияет на стойкость резца и чистоту обработанной поверхности. При его увеличении снижается массивность режущего клина и ухудшаются условия теплопровода от главного лезвие. Поэтому с точки зрения стойкости угол j желательно назначать небольшим.

Однако этому обычно препятствует конфигурация деталей, которые чаще всего бывают ступенчатыми. Кроме того, при малых углах j повышаются силы Ру и усиливаются вибрации в системе станок-приспособление-инструмент-деталь (СПИД). Поэтому применение малых углов возможно лишь при точении деталей с одинаковым диаметром при жесткой системе СПИД. В обычных условиях главный угол в плане определяется конфигурацией деталей и равен 45°, 60° или 90°.

Вспомогательный угол в плане j1оказывает такое же влияние на стойкость резца и чистоту поверхности, как и главный угол в плане j. Поскольку угол j назначают, в основном, исходя из стойкости резца и конфигурации детали, то можно считать, что j1 оказывает основное влияние на чистоту обработанной поверхности. Чем меньше угол j1, тем меньше высота неровностей микропрофиля обработанной поверхности. Рекомендуемые значения этого угла для черновых и чистовых резцов 10…15°. В тех случаях, когда необходимо получить более высокую чистоту поверхности, этот угол уменьшают до 3…5°, а в некоторых случаях затачивают вспомогательное лезвие длинной 3…5 мм с углом j1=0 (резец новатора производства В. Колесова).

Угол наклона главного лезвия l оказывает существенное влияние на направление схода стружки и на стойкость резца. Он может быть положительным, отрицательным или равным нулю (рисунок 5.6).

 

 

Рис. 5.6. Влияние угола наклона главного лезвия l на направление схода стружки

У резцов с положительным углом lстружка отклоняется в сторону обработанной поверхности. Эхо направление благоприятно вусловиях предварительной обработки. У резцов с отрицательным углом стружка отклоняется в сторону обрабатываемой поверхности. Такое направление наиболее благоприятно при чистовой обработке, так как в этом случае обработанная поверхность предохраняется от царапанья.

При увеличении положительного значения lповышается прочность режущего клина и увеличиваются условия теплоотвода. Рекомендуемые значения углов приведены в таблице 5.3.

 

Значения углов наклона главного лезвия l

 

Таблица 5.3

Величина угла

l

Область

применения

Направление схода стружки

при точении резцом

Правым проходом Левым проходом
+5°…+150 Предварительное точение К задней бабке К передней бабке
-2°…-100 Чистовое точение К передней бабке К задней бабке

 

При положительных углах g и отрицательных l происходит заострение режущего клина резца, позволяющее работать при весьма малых глубинах резания t =0,01…0,02 мм, что весьма важно при чистовой обработке.

Радиус при вершине резца rв = 0,1…0,5 мм. Выбирается согласно условиям обработки и качеству обработанной поверхности.

 

2.2. Метчики

 

Метчики предназначены для нарезания или калибрования резьбы в отверстиях. Различают метчики ручные, машинные, гаечные (для нарезания резьбы в гайках) и плашечные (для нарезания резьбы в плашках).

Ручные метчики поставляются в комплекте, состоящем из 2 или 3 метчиков; черновые метчики имеют заниженные размеры, а чистовой – размеры полного профиля резьбы. Гаечные метчики выполняют с коротким, длинным и изогнутым хвостовиками.

Рабочая часть метчика (рисунок 5.7) L состоит из заборной L1 и калибрующей L2 частей. Длина заборной (режущей) части ручных черновых метчиков 4 витка, ручных чистовых метчиков 1,5…2 витка. Длина заборной части машинных метчиков при нарезании сквозных отверстий 5-6 витков, а при нарезании глухих отверстий 2 витка. У гаечных метчиков длина заборной части 11…12 витков. Калибрующая часть L2 служит для зачистки и калибрования резьбы и обеспечения правильного направления. Для уменьшения трения калибрующая часть имеет незначительный обратный конус. Хвостовая часть метчика L3 представляет собой стержень; конец хвостовика L4 у ручных (а иногда и машинных) метчиков имеет форму квадрата. Профиль канавки метчика оказывает влияние на процесс нарезания резьбы и должен способствовать отводу стружки. Широкое распространение получили метчики с тремя и пятью канавками.

Рис.5.7. Метчик

Передний угол метчика g = 5…10° при обработке стали, g = 0…5° при обработке чугуна и g=10…25° при обработке цветных металлов и их сплавов. Задний угол метчика a =4…12°. Обычно метчики изготовляются с прямыми канавками, но в ряде случаев угол наклона канавки a = 8…15°, что улучшает условия отвода стружки.

Плашки

Плашкипредназначены для нарезания или калибрования наружных резьб за один проход (рисунок 5.8). Наиболее широко применяются плашки для нарезания резьб диаметром до 52 мм.

Рис. 5.8. Плашка

 

Плашка представляет собой закаленную гайку с осевыми отверстиями, образующими режущие кромки. Обычно на плашках делают 3…6 стружечных отверстий для отвода стружки. Толщина плашки 8…10 витков. Режущую часть плашки выполняют в виде внутреннего конуса. Длина заборной части 2…3 витка. Угол 2E=40…60° при нарезании сквозной резьбы и 2 E =90° при нарезании резьбы до упора. Передний угол у стандартных плашек g = 15…20°. Задний угол a = 6…8° и выполняется только на заборной (режущей) части.

Сверла

Сверление является одним из распространенных методов предварительной обработки отверстий на токарных станках.

В зависимости от конструкции и назначения различают сверла: спиральные, перовые, для глубокого сверления, центровочные и др. Наибольшее распространение получили спиральные сверла (рисунок 5.9).

Рис. 5.9. Сверла: а – спиральное с коническим хвостовиком,

б – спиральное с цилиндрическим хвостовиком,

в – для глубокого сверления

 

Сверло имеет: две главные режущие кромки, образованные пересечением передних винтовых поверхностей канавок, по которым сходит стружка, с задними поверхностями, обращенными к поверхности резания; поперечную режущую кромку (перемычку), образованную пересечением обеих задних поверхностей; две вспомогательные режущие кромки, образованные пересечением передних поверхностей с поверхностью ленточки.

Ленточка сверла – узкая полоска на его цилиндрической поверхности, расположенная вдоль винтовой канавки и обеспечивающая направление сверла при резании. Угол наклона винтовой канавки Е угол между осью сверла и касательной к винтовой линии по наружному диаметру сверла (Е=20…30°). Угол наклона поперечной режущей кромки (перемычки) Е – острый угол между проекциями поперечной и главной режущих кромок на плоскость, перпендикулярную оси сверла (50…55°). Угол режущей части (угол при вершине) 2Е – угол между главными режущими кромками при вершине сверла (2Е=118°). Передний угол g – угол между касательной к передней поверхности в рассматриваемой точке режущей кромки и нормалью в той же точке к поверхности вращения режущей кромки вокруг оси сверла. По длине режущей кромки передний угол g является величиной переменной. Задний угол a – угол между касательной к задней поверхности в рассматриваемой точке режущей кромки и касательной в той же точке к окружности ее вращения вокруг оси сверла. Задний угол сверла – величина переменная: a=8…14° на периферии сверла и a = 20…26° – ближе к центру сверла.

Элементы спирального сверла показаны рисунке 5.10:

 

 

Рис. 5.10. Элементы спирального сверла:

1 – режущая кромка, 2 – передняя поверхность, 3 – задняя поверхность, 4 – поперечная кромка, 5 – канавка, 6 – ленточка

Зенкер

Зенкер – режущий инструмент для обработки отверстий (рисунок 5.11).

Зенкеры по конструктивным особенностям и способу закрепления делятся на хвостовые и насадные, цельные и сборные; они предназначены для окончательной обработки отверстий или предварительной обработки отверстий под последующее развертывание. Зенкеры с наружным диаметром до 32 мм изготовляются цельными и внешне напоминают спиральные сверла, но в отличие от последних имеют три винтовые канавки и, следовательно, три режущие кромки, что увеличивает их производительность. Режущая, или заборная, часть 1 (смотри рисунок) выполняет основную работу резания. Калибрующая часть 2 предназначена для калибрования отверстий и придания правильного направления зенкеру. Хвостовик 5 служит для закрепления зенкера в станке.

 

Рис. 5.11. Зенкеры

 

Главный угол в плане j для зенкеров из быстрорежущей стали равен 45…60°, а для зенкеров твердосплавных – 60…75°. У зенкеров из быстрорежущей стали передний угол 8…15° при обработке стальных деталей; 6…8° при обработке чугуна; 25…30° при обработке цветных металлов и их сплавов. У твердосплавного зенкера 5° при обработке чугуна и 0…5° при обработке стали (рисунок 5.12). Задний угол  8…10°; угол наклона винтовой канавки 10…25°. Для лучшего направления инструмента зубья зенкера имеют цилиндрическую фаску шириной 1,2…2,8 мм.

 

 

Насадной зенкер

Насадные зенкеры (рисунок 5.12) применяются для обработки отверстий диаметром до 100 мм, имеют четыре винтовые канавки (и, следовательно, четыре режущие кромки), не имеют хвостовика и крепятся с помощью оправки. Существуют различные конструкции зенкеров показанные на рисунке 5.13.

 

 

Рис. 5.12. Насадные зенкеры:

а) с напаянными пластинами из твердого сплава,

б) с механическим креплением ножей, оснащенных пластинами из твердого сплава

 

 

Рис.5.13. Конструкции зенкеров:

а) зенкер для цилиндрических углублений (цековка),

б) зенковка,

в) коническая зенковка,

г) зенкер для зачистки торцевых поверхностей

 

Развертка

 

Развертки предназначены для изготовления точных отверстий и обеспечивают высокое качество обработанной поверхности (рисунок 5.14).

 

Различают развертки машинные и ручные, а по форме обрабатываемого отверстия – цилиндрические и конические. Развертки имеют 6…16 зубьев, распределяемых по окружности, как правило, неравномерно, что обеспечивает более высокое качество обработанной поверхности. Развертки могут быть с цилиндрическим или коническим хвостовиком.

Ручная цельная развертка с цилиндрическим хвостовиком (рисунок 5.14 а) состоит из рабочей части, шейки и хвостовика.

 

 

Рис. 5.14: Ручная цельная развертка с цилиндрическим хвостовиком: а) ручная с цилиндрическим хвостовиком,

б) машинная цельная с коническим хвостовиком,

в) машинная цельная насадная,

г) машинная сборная со вставными ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава

 

Рабочая часть включает в себя направляющий конус с углом при вершине 90°, режущую, калибрующую часть и обратный конус. Режущая часть выполняет основную работу резания. У ручных разверток длину режущей части делают значительно большей, чем у машинных. Угол режущей части развертки составляет 2j. При обработке сквозных отверстий j=0,5…1,5°. У ручных разверток, j=12…15° у машинных разверток и разверток, оснащенных пластинами из твердых сплавов, j=30…45°. При обработке глухих отверстий j=45° у ручных разверток, j=60° у машинных разверток и j=75° у твердосплавных разверток.

 

Калибрующая часть служит для направления развертки при резании и калибровании отверстия. Обратный конус уменьшает трение развертки об обработанную поверхность и снижает величину разбивки отверстия. У ручных разверток диаметр около шейки меньше калибрующего на 0,005…0,008 мм, у машинных – на 0,04…0,08 мм. Передний угол g = 0 у чистовых разверток из быстрорежущих сталей, g=5…10° у черновых разверток из быстрорежущих сталей и g=0…5° у твердосплавных разверток. Задний угол на режущей и калибрующей частях разверток a = 6…10°.

 

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ

Осуществляется выбор металлорежущего инструмента необходимого для выполнения операции механической обработки деталей машин. Основная задача, решаемая в ходе практического занятия, направлена на изучение конструкции и основных геометрических параметров инструмента. Студенты при выполнении задания делают подробное описание устройства, изображают основные геометрические параметры инструмента и назначают их, схематично изображают процесс обработки и приводят описание процесса механической обработки с использованием рассматриваемого инструмента. На занятии учащийся заполняет титульный лист (см. приложение) и полностью выполняет объем занятия.

 

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ

Самостоятельная работа студентов направлена на изучение инструментов предназначенных для выполнения конкретной операции механической обработки.

Варианты заданий

Таблица 5.3

Предпоследняя цифра зачетной книжки студента

 

Последняя цифра зачетной книжки студента

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
1 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
3 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
4 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
6 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
7 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
9 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

 

Вариант 1.

Токарная обработка, наружное обтачивание ступенчатого вала диаметром 50 мм и длиной 100 мм. Черновое (предварительное) точение конструкционной стали. Тип производства: мелкосерийное.

Вариант 2

Токарная обработка гладкого вала диаметром 20 мм и длиной 250 мм. Чистовое точение конструкционной стали. Тип производства: среднесерийное.

Вариант 3

Токарная обработка, обтачивание с подрезанием уступа под прямым углом. ступенчатого вала диаметром 45 мм и длиной 400 мм. Чистовое точение конструкционной стали. Тип производства: мелкосерийное.

Вариант 4

Токарная обработка, прорезание канавки у ступенчатого вала диаметром 20 мм и длиной 50 мм. Чистовое точение высокопрочной стали. Тип производства: среднесерийное.

Вариант 5

Проточить канавку шириной 4+0,2, выдерживая диаметр 20-0,12 . Чистовое точение конструкционной стали. Использовать токарно-револьверный станок с вертикальной осью вращения револьверной головки. Тип производства: среднесерийное.

Вариант 6

Сверлить сквозное отверстие диаметром 5,3+0,1 в заготовке из конструкционной стали круг Æ16 и длиной 20. Использовать токарно-револьверный станок с горизонтальной осью вращения револьверной головки. Тип производства: среднесерийное.

Вариант 7

Проточить канавку шириной 14+0,4, выдерживая диаметр 44-0,2 в заготовке из конструкционной стали, чистовая обработка. Использовать токарно-револьверный станок с горизонтальной осью вращения револьверной головки. Тип производства: среднесерийное.

Вариант 8

Сверлить отверстие диаметром 5,3+0,1 напроход в вале диаметром 32 и длиной 120 из конструкционной стали. Тип производства: среднесерийное. Использовать токарно-револьверный станок с вертикальной осью вращения револьверной головки.

 

Вариант 9

Сверлить отверстие в заготовке из конструкционной стали, в плите 200х120х40 мм. Тип производства: мелкосерийное.

Вариант 10

Зенкеровать отверстие 40+0,4  в заготовке из конструкционной стали, обработка плиты 400х250х60 мм, чистовая обработка. Тип производства: среднесерийное.

Вариант 11

Нарезать внутреннюю резьбу М32 в плите из конструкционной стали 400х250х70 мм. Тип производства: мелкосерийное.

Вариант 12

Нарезать внутреннюю резьбу М20 на плите 4500х350х160 мм из конструкционной стали. Тип производства: мелкосерийное.

Вариант 13

Точить канавку размером 10+0,2  на вале диаметром 45 и длиной 350 мм из высокопрочной стали. Тип производства: мелкосерийное.

Вариант 14

Сверлить отверстие диаметром 12,4+0,1 и глубиной 16+2,0 под резьбу в вале из конструкционной стали диаметром 32 и длиной 120. Тип производства: мелкосерийное.

Вариант 15

Зенкеровать сквозное отверстие 48+0,2  в плите 350х120х75 мм из конструкционной стали. Тип производства: среднесерийное.

Вариант 16

Развернуть отверстие 28+0,10  в плите 350х120х75 мм из конструкционной стали. Тип производства: среднесерийное.

Вариант 17

Развернуть отверстие 48+0,22  в вале диаметром 80 и длинной 175 мм из конструкционной стали. Тип производства: среднесерийное.

Вариант 18

Токарная обработка, наружное обтачивание ступенчатого вала диаметром 50 мм и длиной 100 мм. Черновое (предварительное) точение конструкционной стали. Тип производства: мелкосерийное.

Вариант 19

Токарная обработка, наружное обтачивание ступенчатого вала диаметром 25 мм и длиной 150 мм. Чистое точение конструкционной стали. Тип производства: серийное.

Вариант 20

Токарная обработка, обтачивание с подрезанием уступа под прямым углом. ступенчатого вала диаметром 45 мм и длиной 400 мм. Чистовое точение конструкционной стали. Тип производства: среднесерийное.

Вариант 21

Токарная обработка, обтачивание с подрезанием уступа под прямым углом. ступенчатого вала диаметром 45 мм и длиной 80 мм. Черновое точение конструкционной стали. Тип производства: крупносерийное.

Вариант 22

Токарная обработка, прорезание канавки у ступенчатого вала диаметром 120 мм и длиной 350 мм. Чистовое точение высокопрочной стали. Тип производства: мелкосерийное.

Вариант 23

Проточить канавку шириной 3+0,12, выдерживая диаметр 120-0,12 . Чистовое точение конструкционной стали. Использовать токарный станок. Тип производства: мелкосерийное.

Вариант 24

Проточить канавку шириной 4+0,2, выдерживая диаметр 20-0,12 . Чистовое тоочение конструкционной стали. Использовать токарно-револьверный станок с вертикальной осью вращения револьверной головки. Тип производства: среднесерийное.

Вариант 25

Сверлить сквозное отверстие диаметром 16+0,1 в заготовке из конструкционной стали круг Æ56 и длиной 200 мм. Использовать токарный станок. Тип производства: мелкосерийное.

Вариант 26

Сверлить отверстие 20+0,08  в заготовке из конструкционной стали, в плите 350х120х40 мм. Тип производства: среднесерийное.

Вариант 27

Зенкеровать отверстие 62+0,22  в заготовке из конструкционной стали, обработка плиты 480х350х60 мм, чистовая обработка. Тип производства: среднесерийное.

Вариант 28

Нарезать внутреннюю резьбу М24 во втулке, диаметры ступеней 40 и 60, из конструкционной стали 400х250х70 мм. Тип производства: среднесерийное.

Вариант 29

Нарезать наружную резьбу М12 на плите 4500х350х160 мм из конструкционной стали. Тип производства: крупносерийное.

Вариант 30

Развернуть отверстие 18+0,04  в плите 350х120х75 мм из конструкционной стали. Тип производства: мелкосерийное.

 

 

Пример выполнения практического задания

Вариант 31

Токарная обработка ступенчатого вала диаметром 50 мм и длиной 100 мм. Черновое точение конструкционной стали. Тип производства: мелкосерийное.

 

Решения.

Выбор типа инструмента

Согласно виду операции механической обработки выбираем группу инструментов – токарные резцы.

Тип инструмента соответствует особенности обрабатываемой поверхности – проходной.

В связи с типом производства выбираем станок 16К20. Габариты детали позволяют использование движение подачи в левую сторону. В этой связи рекомендуем правый резец.

Выбран правый проходной резец.



Читайте также:





Последнее изменение этой страницы: 2021-04-05; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.229.137.68 (0.042 с.)