Элементы резания при фрезеровании.

Схема резания при фрезеровании характеризуется двумя движениями:

1) вращательным движением фрезы вокруг своей оси;

2) поступательным движением заготовки.

Вращательное движение фрезы является главным движением, а поступательное движение заготовки - движением подачи. Фрезерование может производиться двумя способами:

1) против подачи, когда фреза вращается против направления движения
подачи;

2) по подаче, когда вращение фрезы и направление подачи совпадает.
Скорость резания при фрезеровании - это путь, проходимый в одну минуту
наиболее удалённой от оси фрезы точкой режущей кромки.

 

Рис.27 Элементы резания при фрезеровании. а - против подачи;

б -по подаче.

 

где D- максимальный диаметр фрезы в мм.,

n- число оборотов фрезы в мин.

Подача при фрезеровании измеряется в мм/мин., мм/об., мм/зуб.

Минутная подача S_M - величина относительного перемещения фрезы и

заготовки за 1 мин. (мм/мин.).

Подача на один оборот фрезы S_o - величина относительного перемещения фрезы и заготовки за один оборот фрезы

 

 

 

Подача на один зуб S_z - величина относительного перемещения фрезы и заготовки при повороте фрезы на один угловой шаг.

 

 

 

На практике обычно пользуются всеми тремя размерностями подач. Глубина резания t - величина срезаемого слоя металла, измеряется перпендикулярно к обработанной поверхности.

Угол контакта фрезы ψ - центральный угол. Соответствующий дуге соприкосновения фрезы с заготовкой.

 

 

Где t - глубина фрезерования в мм.,

D - диаметр фрезы в мм.

С увеличением глубины резания угол контакта растёт, с увеличением диаметра фрезы - уменьшается.

Толщина среза n -расстояние между поверхностями резания, образованными двумя последовательными положениями режущих кромок фрезы в радиальном направлении, нормальном к поверхности резания.

Толщина среза переменная величина.

Абразивная обработка материалов.

Абразивами называют твердые тела в виде зерен, служащие для обработки других твердых тел путем отделения от них частиц царапаньем или истиранием.

Для того чтобы зерна абразивного материала могли царапать обрабатываемый материал, они должны быть тверже этого материала и иметь достаточно острые кромки.

Во всех практически применяемых способах абразивной обработки имеют место одновременно и царапанье и истирание, причем в зависимости от характера операции преобладает или то или другое. Процесс абразивной обработки с преобладанием царапающего действия называется шлифованием; с преобладанием истирания - полированием.

Область шлифовальных работ весьма широка и включает как грубые обдирочные операции, например, очистку поверхности отливок, так и самые точные операции, служащие для получения правильной формы, точных размеров и заданной частоты обработанных поверхностей деталей.

Абразивные материалы.

Все применяемые в промышленности абразивные материалы делятся на естественные и искусственные.

Из естественных абразивных материалов самое большое практическое применение имеет алмаз. Чаще всего алмазы применяют для правки шлифовальных кругов (и то в тех только случаях, когда требуется высокая точность формы их поверхности). Используют алмазы весом от 0.2 до 1.5 карат и так называемые алмазные карандаши (мелкие алмазы, заделанные в специальный вольфрамолидноалюминиевый сплав в виде цилиндриков).

Основными абразивными материалами, применяемыми в промышленности для шлифования, являются искусственный корунд, карбид кремния - карборунд и карбид бора.

Искусственный корунд или электрокорунд в основном состоит из

окиси алюминия Аl₂О₃. Получают его плавкой в электропечах из шихты,

составленной из естественных пород. Электрокорунд обладает высокой твердостью, сравнительно вязок и при дроблении дает зерна с острыми кромками. В зависимости от содержания Аl₂О₃ электорокорунд подразделяется на два сорта: белый электрокорунд, содержащий 98-99% Аl₂О₃, и нормальный электрокорунд, содержащий не менее 91% Аl₂О₃.

Карборунд представляет собой конгломерат, состоящий из карбида кремния SiC с незначительными примесями графита, кварца, кремния. получают его в электропечах при нагреве (до 1800-1850°С) смеси песка SiO₂ и каменного угля с добавкой материалов, способствующих протеканию реакции образования SiC. В зависимости от содержания SiC и примесей различают черный карбид кремния (SiC от 95 до 97%) и зеленый карбид кремния (SiC > 97%).

Карбид бора В₄С имеет твердость, приближающуюся к твердости алмаза. Его получают плавкой из шихты, состоящей из технической борной кислоты и нефтяного кокса.

Абразивные инструменты.

Абразивными инструментами называют твердые тела, имеющие правильную геометрическую форму и состоящие из зерен абразивного материала, скрепленных между собой вспомогательным материалом - связной.

Абразивный инструмент различают по геометрической форме, роду и сорту абразивного материала, зернистости или размерам абразивных зерен, связи или виду связующего материала, твердости, структуре или строению.

В зависимости от величины зерна установлено три группы зернистости
шлифзерна от N200 до N16 (2000 мкм - 160 мкм)

шлифкоромки от N12 до N3 (125 мкм - 28 мкм)

микрошлифкоромки от N М40 до N М5 (40 мкм - 3 мкм)

Абразивные зерна разделяют по номерам зернистости, просеивая их через систему сит, каждое из которых имеет определенное количество ячеек,приходящихся на один погонный дюйм, что определяет номер сита. Под номером зерна принято понимать номер сита, через которое данные зерна прошли, прежде чем задержаться на следующем сите.

Применяемые в промышленности связки — вулканитовые, бакелитовые, минеральные. В состав керамической связки входят огнеупорная глина, полевой миат, тальк, кварц, стекло.

Под структурой абразивного инструмента понимают количественное соотношение в нем абразивных зерен и связки. Различают три группы, включающие 13 номеров.

Твердость шлифовального круга или бруска характеризуется величиной силы, с которой связка удерживает абразивные зерна. По твердости делятся на мягкие (м), средне мягкие (см), твердые (т), весьма твердые (вт), чрезвычайно твердые (чт). Во время работы зерна круга тупятся, вследствие чего силы резания, действующие на каждое зерно, возрастают. В тот момент, когда сила, действующая на зерно, превысит силу, с которой оно удерживается связкой, зерно вырывается с поверхности круга и удаляется вместе со стружкой. После удаления зерна связка, оказавшаяся в непосредственном взаимодействии с обрабатываемой заготовкой, быстро стирается поверхностью заготовки, после чего на поверхность круга выступают новые острые зерна. Описанное явление называется самозатачиванием круга. При правильном выборе круга по твердости и правильном режиме шлифования круг работает с самозатачиванием.