Фрезерование плоских поверхностей реферат

Обновлено: 05.07.2024

Горизонтальные плоскости фрезеруют на горизонтально фрезерных станках цилиндрическими фрезами и на вертикально-фрезерных станках торцовыми фрезами. Цилиндрическими фрезами целесообразно обрабатывать горизонтальные плоскости шириной до 120 мм. В большинстве случаев плоскости обрабатывают торцовыми фрезами вследствие большой жесткости их закрепления в шпинделе и более плавной работы, так как число одновременно работающих зубьев торцовой фрезы больше числа зубьев цилиндрической.

Обработка плоских поверхностей.
Обработка плоских торцовых поверхностей и уступов.
Обработка плоских поверхностей лезвийным инструментом.
Обработка плоских поверхностей абразивным инструментом.
Список используемой литературы.

Файлы: 1 файл

Основной.docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНМВЕРСИТЕТ

НАБЕРЕЖНОЧЕЛНИНСКИЙ ФИЛИАЛ ГОУ ВПО КГТУ

Студент 1 курса

ИАНТЭ факультета, группы 23100

Набережные Челны, 2011

Краткое содержание:

Обработка плоских поверхностей.
Обработка плоских торцовых поверхностей и уступов.
Обработка плоских поверхностей лезвийным инструментом.
Обработка плоских поверхностей абразивным инструментом.
Список используемой литературы.

1. Обработка плоских поверхностей.

Горизонтальные плоскости фрезеруют на горизонтально фрезерных станках цилиндрическими фрезами и на вертикально-фрезерных станках торцовыми фрезами. Цилиндрическими фрезами целесообразно обрабатывать горизонтальные плоскости шириной до 120 мм. В большинстве случаев плоскости обрабатывают торцовыми фрезами вследствие большой жесткости их закрепления в шпинделе и более плавной работы, так как число одновременно работающих зубьев торцовой фрезы больше числа зубьев цилиндрической.
Технологический процесс строгания используют для обработки горизонтальных поверхностей. При этом продольно-строгальные станки применяют для механической обработки крупных заготовок, так как максимальный ход стола достигает 12,5 м. На поперечно-строгальных станках обрабатывают заготовки мелких и средних размеров (длина строгания не превышает 2,4 м).
Горизонтальные плоскости обрабатывают также на плоскошлифовальных станках, при этом шлифуют периферией и торцовой поверхностью круга. Более производительно шлифование торцом круга, так как одновременно в работе участвует большое число абразивных зерен. Перемещение заготовок между торцами кругов с заданной подачей позволяет одновременно обрабатывать две параллельные плоские поверхности.
Вертикальные плоскости фрезеруют на вертикально-фрезерных станках концевыми фрезами. Эти поверхности можно обрабатывать на долбежном, поперечно - и продольно-строгальных станках проходными резцами.

Наклонные плоскости и скосы фрезеруют торцовыми и концевыми фрезами на вертикально-фрезерных станках, у которых фрезерная головка со шпинделем поворачивается в вертикальной плоскости. Скосы фрезеруют на горизонтально-фрезерном станке одно-угловой фрезой. При строгании наклонной плоскости на поперечно- строгальных станках вертикальный суппорт поворачивают на угол, равный углу наклона обрабатываемой плоскости.
Уступы и прямоугольные пазы получают концевыми и дисковыми фрезами на вертикально- и горизонтально-фрезерных станках.
Шпоночные пазы фрезеруют концевыми или шпоночными фрезами на вертикально-фрезерных станках. Точность получения шпоночного паза - важное условие при фрезеровании, так как от нее зависит характер посадки на шпонку сопрягаемой с валом деталей. Фрезерование шпоночной фрезой обеспечивает получение более точного паза, поскольку при переточке по торцовым зубьям диаметр шпоночной фрезы практически не изменяется. Радиус паза должен соответствовать стандартным размерам фрезы.
Обработка дисковыми фрезами является более производительным процессом, так как дисковые фрезы имеют большее число зубьев и допускают работу с большими скоростями резания. Поэтому при конструировании деталей следует предусматривать открытые пазы.
Фасонные пазы получают фасонной дисковой фрезой, угловые пазы - одноугловой и двухугловой фрезами на горизонтально-фрезерных станках.
Клиновые и Т-образные пазы фрезеруют на вертикально- фрезерном станке за два прохода: прямоугольный паз - концевой фрезой, затем одноугловой фрезой (клиновой) или фрезой для Т-образных пазов (Т-образной).
Угловые и прямоугольные пазы можно обрабатывать на продольно-строгальных станках. Шпоночные пазы выполняют также на долбежных станках. Шпоночные и другие пазы протягивают протяжками, форма зубьев которых в поперечном сечении соответствует профилю получаемого паза.

2.Обработка плоских торцовых поверхностей и уступов.

К плоским торцовым поверхностям и уступам предъявляются следующие основные требования: плоскостность (отсутствие выпуклости и вогнутости), перпендикулярность к оси, параллельность плоскостей уступов между собой. Указания о предельных отклонениях даются на чертежах условными обозначениями или текстом в технических требованиях согласно стандартам ЕСКД. Перед обработкой торцовых плоскостей заготовки закрепляют теми же средствами, что при обработке наружных цилиндрических поверхностей. На рис. 59, а, б, в и показана обработка торцов при закреплении заготовок в патроне и в патроне с поджимом задним центром. При закреплении в патроне вылет заготовки должен быть по возможности минимальным (рис. 61).

Для подрезания применяют резцы: проходной прямой, проходной отогнутый, проходной упорный (см. рис. 59), а также специальный торцовый (подрезной).

При подрезании невысоких уступов проходной упорный резец работает продольной подачей, причем подрезание уступа обычно совмещается с обтачиванием наружной поверхности (рис. 63, а, б, в). Режущая кромка резца в этих случаях должна располагаться перпендикулярно к оси заготовки, что контролируют угольником (рис. 63, г). Для подрезания торца такой резец устанавливают под небольшим углом (510°) и подают к центру (рис. 63, в). Если при подрезании торца проходным упорным резцом приходится срезать большой припуск, то при подаче в направлении к центру возникает сила, которая стремится углублять резец в торец заготовки. В результате торец может получиться вогнутым (см. рис. 63, б). Чтобы этого не произошло, срезают большую часть припуска несколькими проходами продольной подачей, а чистовой проход выполняют подачей от центра. Плоскостность торца проверяют прикладыванием к нему ребра линейки или угольника. Если линейка прокачивается на торце, а по краям виден зазор, то имеется выпуклость, а если между линейкой и торцом в его центральной части виден или обнаруживается щупом зазор, то имеется вогнутость. Перпендикулярность торца к наружной поверхности определяется угольником. Подлежащая подрезанию в центрах деталь должна иметь центровое отверстие по форме Б, т. е. с дополнительным конусом под углом 120° . Можно также применять срезанный центр.

При постоянном числе оборотов резец на различных участках торца работает с различной скоростью резания: чем ближе к оси заготовки (детали), тем меньше скорость резания, а вблизи к оси скорость резания становится ничтожно малой и процесс резания нарушается. Поэтому обрабатывая торцы большого диаметра, по мере приближения резца к центру (или отхода от центра) следует один-два раза переключать число оборотов, чтобы скорость резания оставалась примерно одинаковой. Это повышает производительность и стойкость резца.

3. Обработка плоских поверхностей лезвийным инструментом.

Горизонтальные, вертикальные и наклонные плоскости, а также поверхности типа уступов, пазов и т. п. выполняют фрезерованием, строганием, долблением, протягиванием, шлифованием и др.

Строгание находит большое применение в мелкосерийном и единичном производстве благодаря тому, что для работы на строгальных станках не требуется сложных приспособлений и инструментов. Этот метод обработки является весьма гибким при переходе на другие условия работы. Однако он малопроизводителен: обработка выполняется однолезвийным инструментом (строгальными резцами) на умеренных режимах резания, а наличие вспомогательных ходов увеличивает время обработки. Кроме того, для работы на этих станках требуются рабочие высокой квалификации. Строгание производится на поперечно-строгальных (при обработке поверхностей небольших размеров) и строгально-фрезерных станках (для обработке плоскостей относительно больших размеров).

Фрезерование в настоящее время является наиболее распространённым методом обработки плоскостей. В массовом производстве фрезерование вытеснило применявшиеся ранее строгание. Фрезерование осуществляется на фрезерных станках, которые делятся на горизонтально-фрезерные, вертикально-фрезерные, универсально-фрезерные, продольно-фрезерные, барабанно-фрезерные, карусельно-фрезерные и многоцелевые. Более производительными являются станки с ЧПУ. Существуют следующие виды фрезерования: цилиндрическое, торцовое, двустороннее и трёхстороннее. Широкое применение в настоящее время находит фрезерование торцовыми фрезами, а при достаточно больших диаметрах фрез (свыше 90 мм) — фрезерными головками (торцовыми фрезами со вставными ножами). Это объясняется следующими преимуществами фрезерования этими фрезами перед фрезерованием цилиндрическими фрезами:

- применение фрез больших диаметров, что повышает производительность обработки;

- одновременным участием в обработке большого числа зубьев, что обеспечивает более производительную и плавную работу;

- отсутствием длинных оправок, что даёт большую жёсткость крепления инструмента и, следовательно, возможность работать с большими подачами (глубинами резания);

- одновременной обработкой заготовок с разных сторон.

Рисунок 1 — Схема фрезерования торцевой фрезой.

Одним из наиболее производительных способов фрезерования является обработка плоскостей на карусельно-фрезерных, барабанно-фрезерных станках, что возможно по непрерывному циклу. Как способ сокращения основного времени применяют скоростное и силовое фрезерование. Скоростное фрезерование характеризуется повышением скоростей резания при обработке стали до 350 м/мин, чугуна – до 450 м/мин, цветных металлов — до 2000 м/мин при небольших подачах на зуб фрезы: 0,05 — 0,12 мм/зуб — при обработке сталей, 0,3 — 0,8 мм/зуб — при обработке чугуна и цветных сплавов. Силовое фрезерование характеризуется большими подачами на зуб фрезы. Как скоростное, так и силовое фрезерование выполняется фрезами, оснащёнными твёрдосплавными и керамическими пластинами. Тонкое фрезерование характеризуется малыми глубинами резания (t = 0.1 мм), малыми подачами (Sz = 0.05…0.10 мм) и большими скоростями резания.

Протягивание. Для наружного протягивания применяют преимущественно вертикально -, а также горизонтально-протяжные станки. Протягивание наружных плоскостей благодаря высокой производительности и низкой себестоимости находит всё большее применение в крупносерийном и массовом производстве. Этот метод обработки экономически выгоден, несмотря на высокую стоимость оборудования и инструмента. В настоящее время фрезерование часто заменяют наружным протягиванием. В массовом производстве для наружного протягивания применяют высокопроизводительные многопозиционные протяжные станки, а также станки непрерывного действия.

Шабрение выполняют с помощью режущего инструмента — шабера — вручную или механическим способом. Шабрение вручную — малопроизводительный процесс, требует большой затраты времени и высокой квалификации рабочего, но обеспечивает высокую точность. Механический способ выполняют на специальных станках, на которых шабер совершает возвратно-поступательное движение. Точность шабрения определяют по числу пятен на площади 25x25 мм (при проверке контрольной плитой). Чем больше пятен, тем точнее обработка. Сущность шабрения состоит в соскабливании шаберами слоёв металла (толщиной около 0,005 мм) для получения ровной поверхности после её чистовой предварительной обработки. Шабрение называют тонким, если число пятен более 22 и Ra 0,08 мкм, и чистовыми, если число пятен 6 — 10, а Ra 1.25 мкм.

4. Обработка плоских поверхностей абразивным инструментом.

Шлифование плоских поверхностей осуществляют на плоско-шлифовальных станках с крестовым или круглым столом как обычного исполнения, так и с ЧПУ. Плоское шлифование является одним из основных методов обработки плоскостей деталей машин для достижения требуемого качества. В ряде случаев плоское шлифование может заменить фрезерование. Наряду с обеспечением требуемого высокого уровня шероховатости, этот метод обладает серьезными недостатками. Во-первых, вследствие высоких температур резания, в поверхностном слое возникают неблагоприятные остаточные напряжения, возможно возникновение прижогов поверхности. Во-вторых, в результате выделения большого количества абразивной пыли, он является экологически небезопасным. Следует отметить, что при шлифовании металлов, склонных к фазовым превращениям, повышение нагрева шлифуемого изделия может привести к структурным изменениям, обусловливающим появление остаточных напряжений различного знака и в большинстве случаев снижающим эксплуатационные свойства металла поверхностного слоя. Шлифование плоских поверхностей может быть осуществлено двумя способами: периферией и торцом круга. Шлифование периферией круга может осуществляться тремя способами: многократными рабочими ходами; установленным на размер кругом; ступенчатым кругом. При первом способе поперечное движение подачи круга производится после каждого продольного хода стола, а вертикальное — после рабочего хода по всей поверхности длины деталей. При втором способе шлифующий круг устанавливается на глубину, равную припуску, и при малой скорости перемещения стола обрабатывают заготовку по всей длине. После каждого рабочего хода шлифовальный круг перемещается в поперечном направлении от 0,7 — 0,8 высоты круга. Для чистового рабочего хода оставляют припуск 0,01 — 0,02 мм и снимают его первым способом. Этот способ применяют при обработке на мощных шлифовальных станках. При шлифовании третьим способом круг профилируют ступеньками. Припуск, распределённый между отдельными ступеньками, снимается за один рабочий ход. Шлифование обычно производится с применением СОЖ.

Знакомство со способами отливки серого чугуна 190 НВ. Рассмотрение основных особенностей фрезерования плоских поверхностей. Анализ эскиза обработки вала шлифованием с радиальной подачей. Общая характеристика конструктивных элементов шлифовального станка.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	контрольная работа
Язык	русский
Дата добавления	22.11.2013
Размер файла	681,2 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Задание 1

отливка серый чугун фрезерование

Для фрезерования плоской поверхности шириной В = 190 мм. и длиной l = 300 мм. с припуском на обработку Z = 4,0 мм., необходимо:

- выбрать режущий инструментов;

- выполнить эскиз инструмента с указанием его геометрических параметров;

- выполнить схему обработки;

- назначить режимы резания;

- определить основное технологическое время.

Вид заготовки - отливка серый чугун 190 НВ;

Параметр шероховатости Ra = 12,5 мкм;

Характер обработки - черновая, по корке;

Модель станка - 6Т12.

Эскиз обработки приведен на рис. 1.1.

Рисунок 1.1 - Эскиз обработки

Выбираем фрезу и устанавливаем значение ее геометрических элементов.

Принимаем торцовую фрезу со вставными ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава (табл. 94, [1]).

Диаметр фрезы определяется по формуле:

D = 1,6•190 = 304 мм.

Принимаем стандартную фрезу D = 315 мм, z = 30. Материал режущей части фрезы -- твердый сплав ВК8 [1]. Из-за отсутствия в используемом справочнике рекомендаций по выбору геометрических элементов фрезы принимаем их по справочнику (табл. 81, [2]): б = 12° (считая при черновом фрезеровании толщину среза а > 0,08 мм); г = 0; л = +20° (для чугуна 210НВ); ц = 45°; ц0 = 20°; ц1 = 5°.

Назначаем режим резания

Устанавливаем глубину резания. Припуск снимаем за один рабочий ход, следовательно, t = h = 4 мм.

Назначаем подачу на зуб фрезы [1].

Для чернового фрезерования чугуна, твердого сплава ВК8, мощности станка 6Т12 NД = 10 кВт. Sz = 0,20 . 0,29 мм/зуб.

Считая, что система станок -- приспособление--инструмент--заготовка жесткая, принимаем наибольшее значение Sz = 0,29 мм/зуб из диапазона.

Назначаем период стойкости фрезы [1]. Для торцовых фрез с пластинами из твердого сплава в диапазоне диаметров свыше 300 мм и до 400 мм нормативами рекомендуется период стойкости Т = 300 мин. Принимаем для фрезы с D = 315 мм Т = 300 мин.

Определяем скорость (м/мин) главного движения резания, допускаемую режущими свойствами фрезы:

Выписываем из [2] коэффициенты и показатели степеней формулы для серого чугуна с 190 НВ, торцовой фрезы и материала режущей части -- сплава ВК6 (с последующим учетом поправочных коэффициентов): Сv = 445; qv = 0,2; хv = 0,15; yv = 0,35; uv = 0,2, Pv = 0, m = 0,32.

Учитываем поправочные коэффициенты. КПv [1]: при обработке чугунных отливок по корке КПv = 0,8; КИv [1]: для материала режущей части ножей фрезы -- твердого сплава ВК8 КИv = 0,83. Кроме того, в соответствии с примечанием к табл. 39, с. 290 [1] при угле в плане ц = 45° вводится поправочный коэффициент на скорость резания К цv = 1,1:

5. Частота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости главного движения резания:

Корректируем частоту вращения шпинделя по станку и устанавливаем действительную частоту вращения: nД = 63 мин-1.

6. Действительная скорость главного движения резания:

7. Определяем скорость движения подачи (минутная подача SM):

vs = 0,29 •30 • 63 = 548 мм/мин.

Корректируем величину vs по данным станка и устанавливаем ее действительное значение: vs = 500 мм/мин.

Действительное значение подачи на зуб фрезы:

8. Определяем главную составляющую силы резания (окружную силу):

Выписываем из [1] коэффициент и показатели степеней формулы для серого чугуна с 190 НВ и торцовых фрез с пластинами из твердого сплава: Ср = 54,5; хр = 0,9; yр = 0,74; uр = 1, щр = 0, qp = 1.

9. Определяем мощность, затрачиваемую на резание:

10. Проверяем, достаточна ли мощность привода станка. Необходимо, чтобы ;

У станка 6Т12 следовательно обработка возможна.

III Определяем основное время (мин):

Длина обработки L определяется по формуле:

При черновом торцевом фрезеровании у определяется как:

Принимаем Д = 3 мм. Тогда:

Задание 2

На круглошлифовальном станке шлифуется вал диаметром D = 45h6 мм. и длиной l = 300 мм. Длина вала L = 550 мм.

Припуск на диаметр 2Z = 0,25 мм.

Материал заготовки - Сталь 35 незакаленная.

Обработка предварительная R_a = 1,6 мкм.

Движение подачи - радиальное.

Модель станка - 3152.

- выбрать шлифовальный круг;

- сделать эскиз обработки;

- назначить режимы резания;

- определить основное технологическое время.

Выбираем шлифовальный круг

Характеристика шлифовального круга включает в себя следующие элементы: материал абразивных зерен; размер абразивных зерен; материал связки; твердость круга (твердость связки); структуру круга (количественное соотношение между абразивными зернами, связкой и порами в единице объема круга). В справочнике [2], приведены характеристики шлифовальных кругов (при работе с окружными скоростями до 35 м/с). Выписываем из таблицы характеристику круга для данного вида шлифования, параметра шероховатости поверхности Ra = 1,6 мкм и конструкционной стали с HRС 0 . Необходимо: выбрать режущий инструмент, сделать эскиз обработки, назначить режим резания (при помощи аналитических расчетов и по таблицам нормативов); определить основное время. Материал заготовки Сталь 30ХГТ, 200 НВ. Чистовая обработка (по сплошному металлу) Ra 2,0. Число обрабатываемых одновременно заготовок - 10 штук.

I. Выбираем режущий инструмент. Принимаем червячную модульную фрезу цельную из быстрорежущей стали Р18. Для повышения производительности чистового нарезания зубьев принимаем однозаходную червячную фрезу; класс точности фрезы -- С [2].

Основные параметры черновой двухзаходной червячной фрезы модуля m = 2 мм: наружный диаметр D = 70 мм, число зубьев z = 12 принимаем по табл. 117 [3]. Угол заточки передней поверхности зубьев фрезы г_з = 10°. Наклон зуба (витка) фрезы и зуба нарезаемого колеса одноименный.

Назначаем режим резания

Определяем глубину резания. Нарезаем зубья за один рабочий ход. В этом случае глубина резания будет равна высоте зуба нарезаемого колеса: t = h. Тогда t = h =2,2m = 2,2•2 = 4,4 мм.

Назначаем подачу на один оборот нарезаемого зубчатого колеса. Сначала определяем классификационную группу, к которой по нормативам относится используемый зубофрезерный станок (карта 1, с. 25). Станок 53А50 относится к III группе станков, так как мощность его электродвигателя 8 кВт (см. паспортные данные). По карте 3 (с. 27) устанавливаем подачу. Для однозаходной фрезы, стали 45 170 - 207 НВ, модуля m от 1,5 до 2,5 мм и III группы станков sо табл 0,8 - 1,0 мм/об.

Согласно примеч. 1 к карте 3 принимаем верхний предел диапазона подач sо табл = 1,0 мм/об (так как число зубьев нарезаемого колеса z > 25). Учитываем поправочные коэффициенты на подачу: Кмs = 0,9, так как у нас сталь 30ХГТ твердостью 200 НВ; Квs = 0,7, так как угол наклона зуба колеса в = 20°, а наклон зубьев колеса и витков фрезы одноименный.

sо = sо табл • Квs • Кмs;

sо = 1,0•0,9•0,7 = 0,63 мм/об.

Корректируем подачу по станку: s0 = 0,75 мм/об.

По карте 1.3 [4] назначаем период стойкости фрезы. При чистовой обработке, для материала сталь рекомендуемая стойкость инструмента 240 мин.

Определяем скорость главного движения резания, допускаемую режущими свойствами фрезы (карта 1.5, [4]). Для чистового нарезания однозаходной фрезой при s0 = 0,75 мм/об и m от 1,5 до 2,5 мм vтабл = 49,5 м/мин (найдено интерполированием значений vтабл = 50 м/мин для s0 = 0,5 мм/об и vтабл = 49 м/мин для s0 = 0,8 мм/об).

Учитываем поправочные коэффициенты на скорость главного движения резания: Кмv = 0,8, так как у нас сталь 30ХГТ твердостью 200 НВ; Квs = 0,84, так как угол наклона зуба колеса в = 20°.

vо = vо табл • Квv • Кмv;

vо = 49,5•0,8•0,84 = 33,3 мм/об.

Частота вращения фрезы, соответствующая найденной скорости главного движения резания:

Корректируем частоту вращения по данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения nд = 160 мин-1.

Действительная скорость главного движения резания:

5. Мощность. Требуемую на резание мощность рассчитывают по формулам в зависимости от типа инструмента:

для червячных модульных фрез:

Выписываем из табл. 67 и 68 справочника [2] коэффициенты и показатели степеней формулы: CN = 124; уN = 0,9; xN = 1,7; uN = - 1; qN = 0; КN = 1,1.

Проверяем, достаточна ли мощность привода станка. У станка 53А50 NШП = 8•0,65 = 5,2 кВт; 0,17

В свете социальных задач особенно возрастает значение уроков трудового обучения, которые должны обеспечить вооружение учащихся основами технических знаний, формирование трудовых умений и навыков, воспитание культуры труда, развитие творческих способностей, подготовку учащихся сознательному выбору профессии.

Содержание

Введение………………………………………………………………….………
Материалы, инструменты, приспособления и оборудование
для фрезерования плоских поверхностей…….…………………….……
Настольный горизонтально-фрезерный станок модели НГФ-110Ш4………………………………………………………………….
Виды фрез…………………………………………………………..….
Приспособления для установки и закрепления заготовок на фрезерных станках…………………………………………………….
Назначение и типы делительных головок.
Учебное место и правила безопасной работы при фрезеровании плоских поверхностей…………………………………………………….…
Правила безопасной эксплуатации станков и поведения на рабочем месте.
Графическая и технологическая документация на изготовление молотка………………………………………………………………..………
Методические рекомендации по технологии фрезерования плоских поверхностей……………………………………………………………….
4.1. Виды брака…………………………………………………………….
Заключение………………………………………………….…………………..
Литература…………………………………………………….…………………

Работа содержит 1 файл

Технология фрезероавния плоских поверхностей исправленая.doc

Кафедра методики технологического образования

Курсовая работа по технологии обработки металлов

Технология фрезерования плоских поверхностей

Научный руководитель: Гладкий С.Н.

Мозырь 2011
Содержание

Материалы, инструменты, приспособления и оборудование

для фрезерования плоских поверхностей…….…………………….……

Настольный горизонтально-фрезерный станок модели НГФ-110Ш4……………………………………………………… ………….
Виды фрез…………………………………………………………..….
Приспособления для установки и закрепления заготовок на фрезерных станках…………………………………………………….
Назначение и типы делительных головок.

Правила безопасной эксплуатации станков и поведения на рабочем месте.

В воспитании, как в целостном процессе важную роль играет: умственное воспитание, физическое воспитание, техническое обучение, т.е. обучение, в ходе которого учащиеся усваивают основные принципы всех составляющих профессии, а также овладение навыками обращения с простейшими и сложным инструментом.

Общетрудовые умения наиболее значимы для современного человека, т.к. они применяются в любой деятельности. К таким умениям относятся: умения по планированию работы, умения по организации рабочего места, организации труда, умения по самоконтролю.

Такими умениями можно овладеть при изучении в совокупности учебных предметов. Так как при выполнении учащимися производственных заданий трудовое обучение позволяет формировать эти умения, то именно ему отводится главная роль в данном случае. Поэтому целью программы и самого процесса трудового обучения является формирование у учащихся не только специальных навыков, а также общетрудовых умений. Данная цель способствует осуществлению взаимосвязи обучения с производственным трудом.

Учащиеся, владеющие общепроизводственными умениями, могут в дальнейшем широко применять их в различных видах деятельности в условиях производства. Это обусловлено тем, что общепроизводственные умения применимы в различных видах деятельности.

Данные умения можно применять в работе по большинству рабочих профессий. Формировать общепроизводственные умения можно при обучении любому современному виду труда. В процессе обучения, работая по металообработке, изучение свойств материалов и их марок.

Таким образом, каждый технический объект, производственный процесс должны рассматриваться не само по себе, а в связи с другими аналогичными объектами, другими процессами.

В данной курсовой работе рассмотрены вопросы технологии фрезерования плоских поверхностей. Эта тема является значимой в производстве, так как в промышленности широко применяются технологические операции фрезерования. Также представлены материалы, инструменты, приспособления и оборудование, которые необходимы для фрезерования плоских поверхностей.

Представлен настольный горизонтально-фрезерный станок модели НГФ-1101114, описана наладка станка, возможные неисправности и виды брака при работе на нем.

В полном объеме описаны правила безопасной работы при работе на фрезерном станке и меры предупреждения возникновения чрезвычайных ситуация.

Разработана и представлена графическая и технологическая документация на изготовление изделия.

В курсовой работе представлены методические рекомендации по технологии фрезерования плоских поверхностей, описаны приемы работы, рабочая поза. Все эти сведения окажутся полезными при изучении технологической операции - фрезерование.

1.Материалы, инструменты, приспособления и оборудование для фрезерования плоских поверхностей

Процесс фрезерования, применяемый при обработке самых разнообразных плоских, а также фасонных поверхностей, отличается высокой производительностью. Условия резания фрезой существенно отличаются от условий работы другими инструментами, например, при точении и сверлении, так как при фрезеровании каждый зуб фрезы участвует в резании периодически, выполняя работу резания лишь в течение незначительной части своего оборота, только на угле контакта с заготовкой. За остальную часть оборота зуб фрезы не режет, непрерывно обдувается воздухом и успевает несколько охладиться. Кроме того, поскольку фреза является многолезвийным инструментом, работа резания выполняется одновременно несколькими зубцами.

Фрезерование производят фрезами – многолезвийными инструментами на фрезерных станках; фрезе при этом сообщается главное вращательное движение, а заготовка получает прямолинейную подачу. Существует два метода фрезерования: встречное и попутное.

1.1. Настольный горизонтально-фрезерный станок модели НГФ-110Ш4.

Наряду с промышленными фрезерными станками в учебных мастерских используют также фрезерные станки школьного типа. Рассмотрим их устройство на примере настольного горизонтально-фрезерного станка модели НГФ-110Ш4 (рисунок 1).

Основание 1 является фундаментом станка и служит опорой для станины 3 и консоли 14.

Станина 3 – это базовый элемент, на котором монтируются другие части и механизмы станка. Она имеет коробчатую форму и разделена на два отсека. Верхний отсек является коробкой скоростей, в нижнем отсеке размещен электродвигатель. Передняя часть станины представляет собой

Рисунок 1 – Общий вид настольного горизонтально-фрезерного станка

модели НГФ-110Ш4:

1 – основание; 2 – маховик продольной подачи; 3 – станина; 4,5 – рукоятки переключения частот вращения шпинделя; 6 – коробка скоростей;7 – хобот;

8 – светильник; 9 – серьга; 10 – оправка с фрезой; 11 – машинные тиски; 12 – стол;

13 – маховик поперечной подачи; 14 – консоль; 15 – маховик вертикальной подачи.

вертикальные направляющие, по которым движется консоль 14, верхняя – горизонтальные направляющие, служащие для перемещения хобота 7.

Коробка скоростей 6 сообщает главное вращательное движение шпинделю с оправкой 10 и закрепленной на ней фрезе. Она обеспечивает необходимую частоту вращения шпинделя (а вместе с ним и оправки с фрезой), которую устанавливают с помощью рукояток 4 и 5. Хобот 7 с серьгой 9 служат для поддержки переднего конца оправки 10. Хобот может вручную перемещаться по верхним направляющим станины и закрепляться в требуемом положении. Серьга, в свою очередь, может перемещаться по направляющим хобота и также закрепляться в нужном положении. Это обеспечивает жесткость установки оправки с фрезой. Один конец оправки закрепляется в конусном отверстии шпинделя, а другой опирается на подшипник серьги.

Консоль 14 служит опорой для стола 12. На ней смонтированы механизмы перемещения стола в вертикальном, поперечном и продольном направлениях.

Стол 12 предназначен для установки и закрепления обрабатываемых заготовок в тисках или без них. Управление движениями стола осуществляется маховиками 2, 13, 15. С помощью маховика 15 стол перемещают в вертикальном направлении, т. е. осуществляют вертикальную подачу заготовки; маховиком 13 – поперечную; маховиком 2 – продольную.

Техническая характеристика станка модели НГФ-110Ш4.

Наибольшее и наименьшее расстояния от оси шпинделя до стола соответственно составляют 200 и 30 мм; максимальное расстояние от торца шпинделя до подшипника серьги 230 мм; расстояние от оси шпинделя до хобота 85 мм; размер внутреннего конуса шпинделя – конус Морзе № 3; частота вращения шпинделя 125. 1250 мин -1 ; наибольший диаметр применяемых фрез 110 мм; размер рабочей поверхности стола 400Х100 мм; наибольшее перемещение стола: продольное 250 мм, поперечное 85 мм, вертикальное 170 мм; цена одного деления лимбов: продольной и поперечной подач 0,05 мм, вертикальной 0,25 мм.

1.2. Виды фрез.

Фрезы отличаются друг от друга по конструкции зубцов (цельные и вставные), направлению зубцов (прямые и винтовые), профилю зубцов (остроконечные и затылованные), а также по своей общей конструкции (цельные, насадные и сборные), по своей форме и назначению (цилиндрические, торцовые, концевые, шпоночные, дисковые, угловые, резьбовые, фасонные и др.).

Рассмотрим фрезы по их назначению:

Фрезы для обработки плоскостей. При этих работах используют ряд фрез. Плоскости обрабатывают цельными (рисунок 2, а) и сборными цилиндрическими фрезами, со вставными ножами (рисунок 2, б); торцовыми головками (рисунок 2, в); цельными (рисунок 2, г) и сборными со вставными ножами (рисунок 2, д) торцовыми фрезами.

Фрезы для обработки уступов, пазов и канавок. Для таких работ используют концевые цельные с коническим хвостовиком (рисунок 2, е), Т-образные с коническим квостовиком (рисунок 2, ж), шпоночные (рисунок 3, з); дисковые трехсторонние с разнонаправленными зубьями (рисунок 3, и); прорезные (рисунок 2, к); пилы круглые сборные со вставными сегментами (рисунок 2, л); угловые (рисунок 2, м), фасонные (рисунок 2, н) и других профилей фрезы.

Фрезы для изготовления резьбы. Резьбы фрезеруют дисковыми резьбовыми фрезами (рисунок 3, а) и гребенчатыми резьбовыми фрезами (рисунок 3, б). Дисковые резьбовые фрезы используют для нарезания резьб различного профиля (треугольного, прямоугольного, трапецевидного) на заготовках разной длины. Гребенчатые резьбовые фрезы применяют для фрезерования резьб треугольного профиля на коротких заготовках.

Фрезы для изготовления зубчатых колес. На фрезерных станках применяют так называемые модульные фрезы: дисковые (рисунок 3, в) и пальцевые (рисунок 3, г). Оба типа фрез являются фасонными с затылованными зубцами. Боковой профиль зубцов у этих фрез полностью отвечает профилю канавки на обрабатываемом зубчатом колесе.

Цилиндрические фрезы (D до 90 мм), торцовые насадные фрезы (D до 110 мм), а также дисковые трехсторонние с мелким зубом, дисковые пазовые, угловые, фасонные, отрезные, прорезные, концевые и шпоночные фрезы изготовляются цельными. Концевые и шпоночные фрезы из быстрорежущей стали (D>10 мм) изготовляются сварными (рисунок 3, д), рабочая часть фрезы из инструментальной стали спаривается встык с хвостовиком из конструкционной стали марок 40X или 45.

Сборными со вставными зубцами изготовляются цилиндрические и торцовые, насадные и дисковые, фрезы (D > 75 мм) и все торцовые фрезерные головки.

Рисунок 2 – Типы фрез:

а – цилиндрическая цельная; б – цилиндрическая сборная со вставными ножами;

в – торцовая фрезерная головка; г – торцовая насадка цельная; д – торцовая насадка сборная со вставными ножами, е – концевая с коническим хвостовиком;

Современные твердые сплавы со сверхтвердыми покрытиями подгрупп применения 25, 30 позволяют работать с достаточно высокими скоростями, большими подачами и большими глубинами резания, что является гарантией высокой производительности при предварительной обработке. При чистовом фрезеровании с высокой скоростью резания твердыми сплавами подгрупп применения 05, 10 и 15 обеспечивается возможность… Читать ещё >

Обработка плоских поверхностей ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Плоскости при лезвийной обработке можно обрабатывать различными методами (рис. 13.12).

Рис. 13.12. Обработка плоских поверхностей.

Наиболее универсальным способом обработки является фрезерование, так как он позволяет выполнять как предварительную обработку со снятием больших припусков, так и чистовую окончательную обработку с достижением требуемого качества поверхности.

При выборе между фрезерованием торцовой или цилиндрической фрезами предпочтение желательно отдать торцовой фрезе, которая реализует формообразование следом инструмента и, тем самым, является более надежным способом достижения требуемого качества обрабатываемой поверхности, в отличие от копирования цилиндрической фрезой.

Ассортимент материалов режущих инструментов (рис. 13.13) для чистовой обработки дополнительно к твердым сплавам (ТС) может быть расширен использованием сверхтвердых материалов (СТМ): режущей керамики и композитов на основе алмазов и кубического нитрида бора (КНБ).

Рис. 13.13. Материалы режущей части торцовых фрез.

Мелкие частицы кубических фаз синтетического алмаза и нитрида бора впервые получены в конце 1950;х гг. методом каталитического синтеза при высоких статических давлениях.

Синтетические монокристаллы алмаза и КНБ, полученные искусственным путем, имеют малые размеры, поэтому для использования в качестве инструментального материала их соединяют (сращивают) в поликристаллы.

Поликристаллические композиционные материалы на основе алмаза и кубического нитрида бора появились на рубеже 60—70-х гг. прошлого века. Характерной особенностью таких материалов является наличие жесткого каркаса из сросшихся зерен алмаза или КНБ. Спекание порошков алмаза и КНБ, как правило, осуществляется в области термодинамической стабильности алмаза и КНБ при давлении 5—9 ГПа и температуре 1500—2000К.

При чистовой обработке особенно хорошо проявляет себя Композит-01 (эльбор). Режущими инструментами из этого материала можно выполнять финишную обработку чугунных поверхностей со скоростью резания до 800 м/мин. При этом достигается высокая производительность при хорошей шероховатости поверхности. У торцовой фрезы целесообразно иметь в работе только один зуб (рис. 13.14). Второй зуб необходим для придания инструменту сбалансированности.

Рис. 13−14. Схема фрезерования эльборовой фрезой В корпусе 2 установлены две резцовые вставки с запаянными зернами эльбора. Вставка 3 — рабочая, вторая, 1, — запасная. Режущая кромка запасной вставки несколько приподнята относительно первой, так что в работе находится только одна вершина эльборового зерна 4. При потере первым резцом режущей способности в работу введз’т вторую вставку, а первую приподнимут, оставив в качестве балансира. Можно приподнять вставку на меньшую величину, чтобы в работе находились обе резцовые вставки, но в этом при чистовой обработке нет необходимости.

Эльбор хорошо затачивается алмазными абразивными кругами. Режущей кромке можно придать геометрию Wiper, для чего нужно заточить ее с большим радиусом при вершине, например 2 мм. Это позволит выполнять обработку однозубой фрезой с большой минутной подачей, которая будет равна произведению подачи на один зуб на частоту вращения.

Например, при скорости резания 500 м/мин частота вращения фрезы диаметром 100 мм составит 1592 об/мин. При радиусе закругления вершины эльборового зерна г = 2,0 мм получение шероховатости Ra 1,25 мкм будет достигнуто при подаче на зуб (и на оборот) s = Q, 14yJrR_a = 0,31 мм/об и минутной подаче 498 мм/мин.

Твердые сплавы группы применения К малых номеров подгрупп К05, К10 хорошо обрабатывают стальные закаленные поверхности на скорости резания v = 25 м/мин; сплавы со специальными покрытиями — на v = = 50 м/мин; черная режущая керамика (сплав А1₂0₃ с карбидом титана TiC) — на v -100 м/мин; композиты эльбор и гексанит-Р — на v = 100 м/мин.

Чистовое фрезерование вполне может исключить необходимость шлифования плоскостей. Определенные требования предъявляются к станку, особенно к точности его шпиндельного узла: малые радиальные и осевые биения шпинделя, перпендикулярность расположения оси шпинделя к направлениям подачи. На рис. 5.11 было показано возникновение погрешностей в виде уступов на обработанной поверхности по причине неперпендикулярности оси вращения фрезы к направлениям подачи.

Корпуса редукторов, коробок передач, коробок скоростей и шпиндельных бабок металлорежущих станков из-за значительных габаритных размеров имеют массу в сотни и тысячи килограммов. Масса благоприятно влияет на гашение вибраций, поэтому не всегда целесообразно уменьшать ее. Отдельные части таких массивных деталей коробчатой формы под воздействием сил тяжести всегда будут отклоняться от того положения, которое они приняли бы в состоянии невесомости.

Увеличение толщины стенок с целью повышения жесткости детали уменьшает деформации корпуса, возникающие под воздействием внешних и внутренних сил, но не сил гравитации. Одновременное увеличение массы приведет к неизбежному увеличению деформации. Приходится признать, что силы гравитации составляют исключение из всех прочих сил, и для преодоления их воздействия нужно искать иные пути (26, "https://referat.bookap.info").

Нельзя исключить такое решение проблемы, как уменьшение массы корпуса за счет уменьшения его габаритных размеров при сохранении механизмом внутри корпуса всех функциональных показателей узла. Например, такое решение может быть найдено при модернизации редуктора путем замены вида зубчатых передач с уменьшением модулей колес.

Смысл данного отступления от технологических решений к конструкторским состоит в призыве расширить взгляд на проблему анализа технологичности конструкции и не ограничиваться показателями удобства выполнения обработки.

Массивные заготовки иод действием сил тяжести претерпевают значительные деформации. Если такую заготовку произвольно, без специальной выверки, установить на стол станка для выполнения механической обработки, то велика вероятность, что она окажется в деформированном состоянии. В этом состоянии на начальных технологических переходах у заготовки обработают базовые поверхности. Затем от обработанных баз параллельно, перпендикулярно или в заданном угловом положении обработают другие поверхности. Может показаться, что требуемая точность достигнута. Однако после изменения положения заготовки в пространстве во многих случаях выясняется, что заключение о достигнутой высокой точности ошибочно.

Деформации заготовок под действием сил тяжести значительны. В зависимости от массы и жесткости конструкции они могут достигать десятых долей и целых миллиметров, а точность формы и расположения поверхностей многих готовых деталей регламентирована тысячными и сотыми долями миллиметра. Разница в сто раз!

Особенно важно путем выверки компенсировать деформации, происходящие под действием сил тяжести при фрезеровании плоскостей, которые в дальнейшем будут использованы в качестве установочных баз.

Показателен следующий эксперимент (рис. 13.15). Установим заготовку на три жесткие опоры 1, 2 и 3 одинаковой высоты, под четвертый угол подведем регулируемую опору 4 без касания основания заготовки. На виде в плане рис. 13.15, а показано расположение опор. Опоры 1 и 2 следует разместить под тяжелой стороной детали.

При распознании тяжелой стороны возможны три случая:

1) иногда тяжелая сторона конструкции столь очевидна, что выбор не вызывает сомнений;
2) если деталь симметрична, то на сторону, размещенную на опорах 1 и 2, можно добавить небольшой груз;
3) в наиболее сложных случаях для определения тяжелой стороны следует убедиться, что заготовка стоит на опорах 1 и 2. Если эта сторона не является тяжелой, то заготовку можно покачать на двух диагонально расположенных опорах (1 и 4, 2 и 3), прилагая сравнительно небольшое усилие.

Перейдем к рассмотрению рис. 13.15, б. Если не касаться регулируемой опорой основания заготовки, угол 4 отвиснет. Над четвертым углом разместим индикаторные часы и обнулим показания на их шкале отсчета.

При подъеме в момент касания заготовки регулируемой опорой начнется отсчет величины подъема угла 4. На углах 7, 2 и 3, в зависимости от жесткости детали, подъем некоторое время происходить не будет. Как только будет зафиксировано начало отрыва заготовки от одной из опор 2 или 3 (ближайшей к опоре 4), подъем необходимо прекратить.

Рис. 13.15. Схема размещения заготовки на опорах:

а — расположение опор; б — установка заготовки в нейтральное положение; 1,2,3 —

жесткие опоры; 4 — регулируемая опора Для проверки момента отрыва можно использовать один из двух приемов:

1) совмещать подъем угла 4 с попытками сместить в горизонтальной плоскости опоры 2 или 3
2) установить дополнительные индикаторы над опорами 2 и 3.

При использовании приема 1 в момент отрыва заготовка теряет контакт с опорой 2 или 3_У опору можно без больших усилий сдвинуть в сторону.

При использовании приема 2 некоторое время дополнительные индикаторы над опорами 2 и 3 не фиксируют никакого изменения положения заготовки в вертикальной плоскости, в то время как индикатор над регулируемой опорой 4 показывает величину подъема угла. В определенный момент начинается подъем заготовки над опорой 2 или 3. Металлическая заготовка ведет себя как упругая, похожая на резиновую, но со значительно большей жесткостью.

Следует зафиксировать величину подъема Д в пределах упругости до того момента, пока начнется подъем над опорой 3 или 2.

Полную величину подъема Д угла 4 нужно разделить на 2. Последующую обработку заготовки, в том числе верхней плоскости, следует выполнять в положении подъема Д/2. Верхнюю плоскость в дальнейшем можно использовать в качестве базы.

Эксперимент всегда производит впечатление на всех, кто до этого не сталкивался с данной проблемой.

Читайте также: