Обработка деталей резанием, виды обработки, их характеристики

На токарных станках выполняют обтачивание цилиндрических поверхностей, подрезание торцов, вытачивание наружных канавок, отрезание металла, сверление, рассверливание, зенкерование, развертывание, растачивание отверстий и внутренних канавок, центрование, обработку, поверхностей фасонными резцами, нарезку резьбы плашками, метчиками, резцами, резьбонакатными головками, обработку конических поверхностей.
Основными инструментами при токарной обработке являются резцы. В зависимости от характера обработки резцы бывают черновые и чистовые. Геометрические параметры режущей части этих резцов таковы, что они приспособлены к работе с большой и малой площадью сечения срезаемого слоя. По форме и расположению лезвия относительно стержня резцы подразделяют на прямые, отогнутые, и оттянутые. У оттянутых резцов ширина лезвия обычно меньше ширины крепежной части. Лезвие может располагаться симметрично по отношению к оси державки резца или быть смещено вправо или влево.

По назначению токарные резцы разделяют на проходные, расточные, подрезные, отрезные, фасонные, резьбовые и канавочные.
Чтобы обеспечить требуемую точность и качество поверхности детали при сохранении высокой производительности труда, необходимо правильно выбрать геометрию резца.

Державки резцов обычно изготавливают из конструкционных сталей 40, 45, 50 и 40Х с различным сечением: квадратным, прямоугольным, круглым и др. Резцы с механическим креплением твердосплавных пластин имеют значительные преимущества перед напайными резцами, так как при такой конструкции предотвращается возможность появления трещин в пластиках при напайке, удлиняется срок службы крепежной части резца.

При несимметричном сечении заготовок, когда правильное ее закрепление в трех кулачковом патроне невозможно, применяют четырех кулачковый патрон с раздельным зажимом кулачков или планшайбу.
При обработке в центрах, для придания вращения заготовке, применяют поводковые патроны. При наружной обработке длинномерных заготовок малого диаметра с целью предотвращения прогиба используют неподвижный или подвижный люнеты.

Конические поверхности на токарном станке обрабатывают следующим способами: широким, токарным резцом, поворотом верхних салазок, смещением корпуса задней бабки в поперечном направлении и с помощью копирной или конусной линейки.

Широким резцом обтачивают обычно короткие конические поверхности с длиной в 25- 30 мм.

При обработке конических поверхностей поворотом верхнего суппорта его устанавливают под углом, равным половине угла при вершине обрабатываемого конуса. Обработка ведется при ручной подаче.

На вертикально-сверлильных станках для формообразования отверстий используются следующие методы.

1. Сверление в сплошном металле и рассверливание спиральными, перовыми и шнековыми сверлами. Спиральные сверла используются для получения отверстий диаметром D = 0,3-85 мм и глубиной до 10 d, перовые — диаметром d = 6... 40, шнековые — диаметром d = 5... 20 для отверстий глубиной до 30 d. Сверлением обеспечивается 14-12 квалитет точности и шероховатость поверхности 12-25 мкм. Спиральное сверло является двухзубым инструментом и состоит из рабочей части, шейки, цилиндрического или конического хвостовика, лапки. Рабочая часть состоит из режущей с двумя главными режущими кромками, поперечной режущие (перемычкой) и направляющей части с двумя вспомогательными кромками (ленточками) на винтовой поверхности зубьев и канавками для выхода стружки. Перовое сверло представляет одно или двухступенчатую лопатку и применяется при тяжелых условиях работы. Шнековое сверло имеет треугольный шлифованный профиль стружечных канавок и плоскую заточку передних и задних поверхностей.
2. Зенкерование отверстий, полученных в отливках, поковках или штамповках или ранее просверленных с помощью цельных и насадных зенкеров. Зенкер является 3-х или 4-х-зубым инструментом, что обеспечивает лучшее его центрирование отверстии и большую жесткость. Припуск на зенкерование составляет 0,5-3 мм. При зенкеровании обеспечивается 11 квалитет точности и шероховатость поверхности Ra = 3,2-6,3 мкм.
3. Развертывание точных отверстии с помощью разверток: ручных или машинных, цилиндрических, конических и ступенчатых; с прямыми и винтовыми канавками, право- и леворежущих. Развертка имеет 6-12 зубьев, высокую жесткость. Припуск на развертывание составляет: при черновом 0,15- 0,5 мм; чистовом — 0,05- 0,15 мм. Обеспечивается 9-7 квалитет точности и шероховатость поверхностей, Ra = 0,8-1,6 мкм и менее.

4. Зенкование и цекование — обработка конических и торцовых
поверхностей отверстий и торцев бобышек.

5. Растачивание с помощью расточных резцов, закрепленных в концевых оправках.

6. Нарезание резьб с помощью машинных метчиков, типы метчиков.

7. Метод пластического деформирования с помощью раскатных роликов и калибрующих устройств.

8. Обработка комбинированными инструментами: сверлозенкер, сверло-зенковка, сверло-метчик, сверло-развертка и др.

Фрезеровка

Различают два основных вида фрезерования: тангенциальное, при котором режущие лезвия вращающегося цилиндрического инструмента образуют обработанную поверхность параллельно оси его вращения, и радиальное, когда лезвия вращающегося инструмента образуют обработанную поверхность перпендикулярно к оси его вращения.

Скоростью резания v (м/мин) называется окружная скорость (м/мин) наиболее удаленных от оси вращения инструмента точек режущего лезвия. Она определяется по формуле ,

где D — диаметр окружности вращения режущего лезвия (в частном случае — диаметр фрезы), мм; n — частота вращения инструмента, об/мин. Фрезеровщику чаще приходится решать обратную задачу — определять потребную частоту вращения (об/мин) фрезы заданного диаметра в зависимости от принятой скорости резания .

Подачей s называется путь, проходимый заготовкой относительно фрезы (или наоборот) в единицу времени. Различают три вида подач: на зуб, на оборот и минутную. Подача на зуб (мм/зуб) — перемещение заготовки за время поворота фрезы на один зуб. Подачей на оборот (мм/об) является перемещение заготовки за время поворота фрезы на один оборот. Минутная подача (мм/мин) — перемещение заготовки за 1 мин. Зависимость указанных подач выражается формулами:

; .

Глубина резания t — толщина слоя материала заготовки (мм), срезаемого за один рабочий ход.

Шириной фрезерования B называется ширина (мм) поверхности заготовки, об­рабатываемой за один рабочий ход, измеренная в направлении, перпендикулярном к направлению подачи (движению заготовки).

Фрезерование — один из основных способов обработки материалов резанием. Фрезами обрабатывают плоские и криволиней­ные поверхности, разнообразные пазы, канавки, шлицы, зубья шестерен, резьбы и многое другое. Почти любая деталь современ­ной машины проходит несколько фрезерных операций.