Осевой режущий инструмент реферат

Обновлено: 02.07.2024

Выделяют довольно большое количество различных признаков классификации режущего инструмента, основной можно назвать конструктивные признаки. В зависимости от геометрической формы и основных параметров выделяют следующие варианты:

  1. фрезы;
  2. резцы;
  3. зенкеры;
  4. сверла;
  5. развертки;
  6. цековки;
  7. метчики;
  8. плашки;
  9. шеверы;
  10. ножовочное полотно;
  11. инструмент абразивного типа.

Все приведенные выше виды режущих инструментов характеризуются своими определенными особенностями. Примером можно назвать ручной режущий инструмент под названием плашка. За счет применения особого крепления можно получить резьбовую поверхность на цилиндрической поверхности.

Довольно большое распространение получили резцы. Их относят к режущему инструменту, который предназначен для обработки исключительно тел вращения.

Среди особенностей подобного варианта исполнения отметим следующее:

  1. Есть рабочая часть и державка.
  2. Угол заточки может существенно отличаться в зависимости от предназначения изделия.
  3. При изготовлении применяются самые различные сплавы, которые и определяют область применения изделия.


Фрезеры встречаются в последнее время довольно часто. Это связано с тем, что подобный режущий инструмент может использоваться для получения корпусных изделий. Особенностью назовем то, что основное вращение передается фрезе, в это время заготовка находится в неподвижном состоянии. Конструктивно фрезы намного сложнее резцов, что определяет более высокую стоимость.

Основная классификация фрез представлена областью применения. Примером назовем следующие варианты исполнения:

  1. Концевые.
  2. Цилиндрические.
  3. Червячные и другие.

Встречается просто огромное количество фрез, все они также обладают своими определенными характеристиками.

Довольно распространены сверла. Подобное изделие осевого типа применяется в случае, когда нужно получить отверстие в сплошном материале.


На момент резания сверла совершают вращательное движение, по винтовым канавкам стружка удаляется с зоны резания. Отличаются сверла по следующим признакам:

  1. Тип применяемого материала.
  2. Диаметральный размер.
  3. Тип хвостовика.
  4. Угол заточки режущей кромки.

Инструменты осевого типа весьма распространены. Примером можно назвать зенкеры, применяемые для корректировки размера и формы отверстия. Кроме этого, в эту группу включаются и развертки, которые требуются для удаления высокой шероховатости с поверхности стенок отверстия.


Инструменты режущие и ударные с острой режущей кромкой также весьма распространены. В эту группу включается долбяк, который может применяться для получения зубьев. Довольно обширными возможностями характеризуются насадки абразивного типа, применяемая для снижения степени шероховатости поверхности.

Все приведенные выше изделия можно разделить на несколько основных групп:

  1. Изделия для работы с телами вращения. В эту группу входят различные резцы и абразивные круги. Как правило, в подобном случае основное вращение получает заготовка, а инструмент находится в неподвижном состоянии. Устанавливаются эти изделия на токарном оборудовании самого различного типа.
  2. Достаточно большая группа представлена режущими инструментами, предназначенными для получения и обработки уже готового отверстия. Примером можно назвать сверла, протяжки, зенкеры и другие варианты исполнения. Осевой получает вращение, режущая часть представлена витками с различным углом заточки.
  3. Отдельная группа представлена приспособлениями, предназначенными для нарезания резьбовых витков на цилиндрической поверхности. Особая форма режущей части позволяет получать витки с определенным расположением относительно друг друга. Резьбовая поверхность сегодня встречается крайне часто, так как она применяется при создании различных соединительных элементов. В быту нарезка проводится при применении ручных инструментов, в промышленности встречаются станки с особыми режимами работы.
  4. Довольно большое распространение в машиностроительной отрасли получили зубчатые колеса и другие подобные изделия. Для их получения подходят шеверы, долбяки и другие.

Выделяют также второстепенные признаки классификации. Примером назовем то, каким образом режущая кромка взаимодействует с обрабатываемой поверхностью. По этому признаку выделяют:

  1. Обычные варианты исполнения получили весьма широкое распространение. Как правило, они получаются при применении технологии литья. Основная и рабочая часть конструкции в большинстве случаев представлена идентичным материалом.
  2. Ротационные характеризуются непрерывным обновляющимся круговым лезвием.


Важным критерием можно назвать тип изготовления. В зависимости от этого выделяют:

  1. Цельные конструкции встречаются крайне часто, что связано с их относительно невысокой стоимостью и надежностью в применении.
  2. Составные обходятся намного дороже, но при этом есть возможность использовать более качественные материалы при создании режущей кромки.
  3. Сборные также характеризуются тем, что состоят из отдельных частей.

Сборные также можно охарактеризовать тем, что соединение разъемное. Составные зачастую изготавливаются при применении технологии сварки, за счет чего провести отсоединение режущей кромки не получится.

Классификация режущего инструмента также проводится по способу крепления.

Выделяют следующие варианты исполнения:

  1. Хвостовые.
  2. Призматические.
  3. Насадные.

В продаже можно встретить просто огромное количество различных вариантов исполнения дополнительной оснастки, которая существенно расширяет функциональность оборудования.

Какие бывают инструменты для металлообработки

Инструменты для металлообработки бывают следующих видов:

  1. Режущие, предназначенные для разделения металлических листов или любых других заготовок на части. Изготавливаются из закалённой или легированной стали, а также сплавов на их основе, твёрдость которых превышает прочность обрабатываемого материала.
  2. Абразивные, используются для черновой или финишной обработки заготовок: полировки, шлифовки, зачистки с целью достижения нужного уровня шероховатости. В отличие от режущих инструментов могут быть гибкими, пластичными. Изготавливаются из различных материалов, стойких к трению и обладающих высокой прочностью.

Режущие инструменты бывают только металлическими, твёрдыми, сохраняющими свою форму и геометрические размеры во время обработки и после её завершения. Режущая часть имеет клиновидную форму, которая позволяет легко проникать в слои материала и под механическим воздействием снимать часть металла.

Абразивное оборудование бывает жёстким (круги) или гибким (ленты, наждачные бумаги, ткани). Общее сходство заключается в наличии на их рабочей поверхности абразивного слоя, который может обрабатывать наружные слои материала в зависимости от прилагаемого усилия. Гибкие абразивы позволяют зачищать нелинейные поверхности.

По способу механизации инструменты бывают следующих типов:

  1. Механические предназначены для ручной обработки. Применяются для разового или постоянного частного или промышленного использования. Отличаются простотой конструкции, низкой производительностью и себестоимостью обработки.
  2. Автоматические используются для серийного производства деталей. Обеспечивают высокую производительность обработки, функциональностью, точностью резки, минимизируют трудозатраты. Имеют сложную конструкцию, требуют периодических обслуживаний, отличаются от ручных низкой вероятностью изготовления бракованных деталей.

Процесс снятия стружки всеми способами имеет одинаковый принцип. Режущая часть под действием приложенной силы воздействует на обрабатываемую поверхность, врезается в неё, углубляется и происходит скалывание или снятие стружки.

Сдвиг стружки обычно происходит под углом от 135 до 155 градусов. От угла резания и точения режущей кромки зависит износ инструмента и качество резания. При обработке металла происходит нагрев, поэтому необходимо выбирать оптимальную скорость воздействия, чтобы не допустить затупления режущей кромки.

Абразивное оборудование для металла


Абразивный инструмент для обработки

Сферы использования

Сфера применения режущего инструмента весьма обширна. Большая часть изделий встречается в машиностроении, так как заготовки представлены различными сплавами. Рассматривая сферу применения отметим следующие моменты:

  1. Большая часть изделий может резать по металлу только при условии передачи большого усилия при жестком закреплении заготовки. Именно поэтому они изготавливаются таким образом, чтобы могли устанавливаться в станках и другом подобном оборудовании. Область применения – промышленность с различным показателем производительности труда. Отличительной особенностью подобной группы можно назвать длительный эксплуатационный срок и устойчивость к износу.
  2. Также обработка заготовок может проводится в домашней мастерской. Для подобного случая подходят варианты исполнения, которые применяются при ручной обработке или применении настольного оборудования. Специалисты рекомендуют выбирать для домашней мастерской варианты исполнения из низкой ценовой категории. Это связано с тем, что они отлично подходят для обработки при небольшой подаче и скорости резания. Режущие инструменты для промышленных станков обходятся намного дороже и требуют профессиональной периодической заточки.


В целом можно сказать, что область применения режущего инструмента весьма обширна. Механическое резание может проводится только при наличии режущей кромки.

Осевой режущий инструмент

Осевой режущий инструмент — это лезвийный инструмент для обработки с вращательным главным движением резания и движением подачи вдоль оси главного движения резания.

К осевым режущим инструментам относятся:

  1. Свёрла — необходим для проделывается отверстия в сплошном материале или увеличения диаметра отверстия в уже существующем. В свою очередь свёрла делятся на:
  • монолитные твердосплавные свёрла. Применяются для сверления труднообрабатываемых, закаленных металла и сплавов.

— Возможность получить отверстия 8 и 9 класса с минимальной шереховатостью

— Не требуется дополнительных действий развертывания и зенкерование отверстия

— Высокая жесткость конструкции делает возможной работу с большими подачами без поломки сверла

  • Свёрла со сменными пластинами. Это инструмент с большим диапазоном диаметров для обработки отверстий глубиной от 2D до 5D. Внутренняя пластина, которая режет в центре сверла в точке нулевых скоростей, производится из прочного сплава и обладает усиленным стружколомом. С другой стороны, внешняя износостойкая пластина позволяет увеличить скорость резания в периферийной части инструмента вдвое по сравнению с цельными сверлами. Правильный выбор сплава периферийной пластины гарантирует высокую производительность и долгий срок службы инструмента.
  • Свёрла из быстрорежущей стали. Отличаются хорошим показателем в работе. Обладают высокой прочностью и долговечность и подходят для обработки различных металлов.
  • Микросверла — Применениемикросверл позволяет уменьшить себестоимость деталей, в которых имеются отверстия малых диаметров, а также повысить производительность механообработки. Микросверла позволяют получать сверлением отверстия, которые возможно было сделать только электроэрозионным методом
  • Сверла для глубокого сверления. Отверстие, диаметр которого более 5, считается глубоким. Особенности глубокого сверления: недетский инструмент, затруднительное удаление стружки, затруднительный подвод СОЖ, необходимо специальное оборудование
  1. Зенкер — инструмент для повышения точности формы отверстия и увеличения диаметра.
  2. Зенковка — многолезвийный инструмент для обработки.
  3. Цековка — многолезвийный инструмент для обработки цилиндрического и торцевого участка заготовки
  4. Развертки — инструмент для повышения точности отверстия, размеров и снижения шероховатости поверхности.

Адрес: пр. Тореза 102 к.4, оф.2 (время работы Пн-Пт 9.00-18.00)

Выбор режущего инструмента

Только правильно подобранный инструмент может применяться для получения качественного изделия. Среди столь большого выбора подобрать наиболее подходящий вариант исполнения изделия сложно. Режущий инструмент по металлу выбирают с учетом следующих рекомендаций:

  1. Для начала определяется поставленная задача. Как правило, технология производства составляется технологом, который также указывается наиболее подходящий режущий инструмент. К примеру, получить тело вращения можно с требуемым диаметром можно при использовании резца, отверстие сверла. При этом одна деталь может изготавливаться при применении одного вида изделия с различными параметрами.
  2. Следующий шаг заключается в определении того, какое именно оборудование будет применяться для передачи вращения. Примером можно назвать промышленные станки или ручные конструкции. От этого момента зависит то, какая державка подойдет.
  3. На момент составления технологической карты указываются основные параметры резания. С учетом подобного показателя проводится выбор режущего инструмента по типу применяемого материала при изготовлении основной или рабочей части.
  4. Учитывается и производительность применяемого оборудования. Для выпуска большого количества продукции нужно выбирать вариант исполнения с повышенной износостойкостью.

Производство режущего инструмента предусматривает соблюдение определенных требований, которые устанавливаются в проектной документации. Кроме этого, уделяется внимание популярности бренда, так как от этого зависит качество.

В заключение отметим, что неправильно подобранное изделие может создать серьезные проблемы.

Характеристика режущих инструментов

Для обработки материалов резанием применяются разнообразные режущие инструменты: резцы, фрезы, сверла, развертки и т. д. Для того, чтобы инструмент резал, его твердость должна быть выше твердости обрабатываемого материала. Кроме того режущий инструмент должен обладать достаточной температуростойкостью и износостойкостью.Температуростойкость — способность инструмента сохранять свою твердость и режущие качества при высоких температурах возникающих при резании. Износостойкость инструмента означает изменение формы и размера инструмента в процессе резания. Режущие инструменты изготовляют из углеродистой инструментальной стали, легированной инструментальной стали, быстрорежущей стали, твердых сплавов и минерало-керамических сплавов.

Режущие инструменты, изготовленные из твердых сплавов, работают при высоких скоростях резания. Они имеют высокую температуростойкость (до 1200°) и износостойкость. Твердые сплавы получают на специальных заводах методом спекания порошков некоторых металлов и сплавов. Наиболее распространены марки твердых сплавов ВК-6, ВК-8, Т-5К10, Т-15К6 и другие (в которых В означает — вольфрам, К — кобальт, Т — титан).

В последнее время для изготовления режущих инструментов применяются минерало-керамические сплавы, обладающие высокими режущими качествами и дешевизной. Основой этих сплавов служит глинозем, спекаемый с различными добавками.

В целях экономии материалов из твердых сплавов и минералокерамики изготовляются пластинки, которые припаиваются к телу резца или другого инструмента.

Токарные резцы, в зависимости от их назначения, делятся на проходные —для наружной обработки поверхностей тел вращения; подрезные — для обработки торцовых поверхностей; отрезные — для разрезания заготовок и отрезания изделия от заготовки; расточные —для обработки отверстий; резьбовые — для нарезания резьбы.

В зависимости от направления резания различают правые и левые резцы. По чистоте получаемой после обработки поверхности различают резцы черновые, служащие для предварительной обработки изделия, и чистовые, служащие для окончательной обработки изделия. При фрезеровании в резании металла одновременно участвует несколько зубьев. Сверла представляют собой режущие инструменты, имеющие спиральную форму и предназначенные для получения отверстий. Сверло состоит из рабочей части и хвостовика, которым оно закрепляется в патроне, если хвостовик цилиндрический, или в шпинделе станка, если хвостовик конический.

Рабочая часть сверла состоит из режущей части, спиральных канавок для отвода стружки и ленточек, которые служат для направления и центрирования сверла в отверстии.

Режущая часть сверла имеет две режущие кромки, образованные, как и у резца, пересечением передней и задней граней. Между режущими кромками расположена перемычка.

Зенкеры и развертки — режущие инструменты, которые служат для более точной и чистой обработки отверстий после сверления или для небольшого увеличения диаметра уже имеющегося отверстия. При этом зенкером производят черновую обработку, а разверткой — чистовую.

На сверлильных станках выполняют сверление, рассверливание, зенкерование, развертывание, цекование, зенкование, нарезание резьбы и обработку сложных отверстий.

Для одновременной обработки нескольких отверстий применяют многошпиндельные вертикально-сверлильные станки. Шпиндели на этих станках устанавливают в сверлильной головке в зависимости от расположения отверстий в заготовке.

Сверление сквозного отверстия.

Режущим инструментом служит спиральное сверло. В зависимости от требуемой точности и величины партии обрабатываемых заготовок отверстия сверлят в кондукторе или по разметке.

Рассверливание — процесс увеличения диаметра ранее просверленного отверстия сверлом большего диаметра. Диаметр отверстия под рассверливание выбирают так, чтобы поперечная режущая кромка в работе не участвовала. В этом случае осевая сила уменьшается.

Зенкерование — обработка предварительно полученных отверстий для придания им более правильной геометрической формы, повышения точности и снижения шероховатости многолезвийным режущим инструментом — зенкером.

Развертывание — окончательная обработка цилиндрического или конического отверстия разверткой (обычно после зенкерования) в целях получения высокой точности и малой шероховатости обработанной поверхности.

Цекование — обработка торцовой поверхности отверстия торцовым зенкером для достижения перпендикулярности плоской торцовой поверхности к его оси.

Зенкованием получают в имеющихся отверстиях цилиндрические или конические углубления под головки винтов, болтов, заклёпок и других деталей. На рисунке показано зенкование цилиндрического углубления цилиндрическим зенкером (зенковкой) и конического углубления коническим зенкером.

Нарезание резьбы — получение на внутренней цилиндрической поверхности с помощью метчика винтовой канавки.

Отверстия сложного профиля обрабатывают с помощью комбинированного режущего инструмента.

Сверление глубоких отверстий (длина отверстия больше пяти диаметров) производят на специальных горизонтально-сверлильных станках. При обработке глубоких отверстий спиральными сверлами происходит увод сверла и “разбивание” отверстия: затрудняются подвод смазочно-охлаждающей жидкости и отвод стружки. Поэтому для сверления глубоких отверстий применяют сверла специальной конструкции (пушечные, перовые, эжекторные и др.). Смазочно-охлаждающая жидкость подается в зону резания и вымывает стружку через внутренний канал сверла.

К осевому инструменту относится инструмент для обработки отверстий: сверла, зенкеры, развертки, зенковки, цековки, а так же метчик.
Осевой инструмент предназначен для обработки внутренних поверхностей (от-верстий) различной степени качества и точности обработки.

Оценить 3795 0

К осевому инструменту относится инструмент для обработки отверстий: сверла, зенкеры, развертки, зенковки, цековки, а так же метчик.

Осевой инструмент предназначен для обработки внутренних поверхностей (отверстий) различной степени качества и точности обработки (таблица 1).

Таблица 1 – Параметры обработки отверстий

Сверла классифицируются по следующим критериям:

- конструкции рабочей части;

- конструкции хвостовой части;

- материалу рабочей и режущей частей;

- форме обрабатываемых отверстий;

1. По конструкции рабочей части выделяют следующие виды сверл:

1.1) спиральные (винтовые) сверла: для сверления различных видов материалов;

1.2) плоские (перовые) сверла: для сверления отверстий большого диаметра и глубины.

1.3) сверла для глубокого сверления;

1.4) сверла одностороннего резания: для обработки точных отверстий;

1.5) кольцевые фрезы (корончатые сверла): для сверления отверстий в изделиях из керамики;

1.6) центровочные сверла: для выполнения центровочных отверстий;

1.7) конические сверла: используют для сверления стекла, а также при работе с термопластичными и термореактивными пластмассами;

1.8) ступенчатые сверла:для обработки листового металла.

2. По конструкции хвостовой части выделяют следующие виды сверл:

2.1) сверла с цилиндрическим хвостовиком;

2.2) сверла с коническим хвостовиком;

2.3) сверла с трёхгранным хвостовиком;

2.4) сверла с четырёхгранным хвостовиком;

2.5) сверла с шестигранным хвостовиком;

2.6) сверла с хвостовиком SDS.

3. По материалу рабочей и режущей части выделяют следующие виды сверл:

3.1) углеродистые стали;

3.2) чёрная оксидная плёнка;

3.3) низколегированные стали;

3.4) быстрорежущие стали;

3.5) свёрла, оснащенные твёрдым сплавом;

3.6) нитрид титана;

3.7) титано-алюминиевый нитрид;

3.9) твердосплавные сверла;

3.10) свёрла, оснащённые боразоном;

3.11) свёрла, оснащённые алмазом.

4. По обрабатываемому материалу выделяют следующие виды сверл:

4.1) сверла по металлу;

4.2) сверла по дереву;

4.) сверла по бетону и камню;

4.4) сверло по стеклу и керамике;

4.5) универсальные сверла.

Зенкеры классифицируются по следующим критериям:

- по виду обрабатываемых поверхностей;

- по способу крепления;

- по виду инструментального материала;

- по форме стружечных канавок.

1. По виду обрабатываемых поверхностей:

1.1) цилиндрические: для увеличения диаметра цилиндрических отверстий;

1.2) цилиндрические с направляющей цапфой: для обработки цилиндрических углублений под головки винтов;

1.3) конические: для обработки конических отверстий под головки винтов, центровых отверстий и снятия фасок;

1.4) торцовые, для зачистки торцовых поверхностей;

1.5) комбинированные (ступенчатые, фасонные).

2. По способу крепления:

2.1) хвостовые, с коническим или цилиндрическим хвостовиком;

3. По конструкции:

3.3) с напаянными и со вставными режущими зубьями.

4. По виду инструментального материала:

4.2) твердосплавные, в том числе и с неперетачиваемыми пластинами.

5. По форме стружечных канавок:

5.2) с винтовым зубом.

Развертки классифицируются по следующим критериям:

- по форме обрабатываемого отверстия;

1.По форме обрабатываемого отверстия:

1.1) цилиндрические: для обработки круглых цилиндрических отверстий;

1.2) конические: для обработки конических или цилиндрических отверстий и придания им формы конуса с различной конусностью.

2. По способу применения:

2.1) машинные: для обработки отверстий диаметром от 3 до 100 мм на различных металлообрабатывающих станках (сверлильных, токарных, револьверных);

2.2) ручные: для ручной обработки отверстий диаметром от 3 до 50 мм.

3. По форме стружечных канавок:

3.1) прямые: классическое конструктивное решение, применяемое в большей части представленного ассортимента разверток;

3.3) винтовые: для обработки отверстий, плоскость которых имеет различного рода прерывания (внутренние полости, продольные канавки и т.д.), а также легких сплавов.

4. По конструктивным особенностям:

4.1) цельные: наиболее простой в конструктивном исполнении вид разверток;

4.2) насадные: для обработки отверстий диаметром от 25 до 300 мм.

4.3) регулируемые: для обработки отверстий диаметром от 6 до 50 мм, для которых необходимо обеспечить повышенную точность соблюдения размеров (до десятых долей миллиметра).

Зенковки – это многолезвийный инструмент, предназначенный для получения углублений в отверстиях, снятия фасок.

По форме зенковки бывают конические и цилиндрические.

Цековки - это разновидность металлорежущего инструмента зенкер . Она тоже предназначена для обработки уже готовых отверстий, но рассверливания или углубления последних ею не производят. Сам процесс применения этого инструмента называют цекованием. В отличие от зенкера, которым улучшают качество и точность боковых поверхностей – стенок, цековкой выравнивают торцевую площадку вокруг отверстия:

- обрабатывают гладкие, в виде наплыва и заглубленные, полученные в результате формирования ступенчатого отверстия, опорные плоскости под различные крепежные элементы и детали – упорное кольцо, шайбу, головку болта или винта и прочие;

- зачищают торцы бобышек.

Различные конструкции сверл представлены на рисунке 1, зенкеров на рисунке 2, разверток на рисунке 3, зенковок на рисунке 4 и цековок на рисунке 5.

Рисунок 1 – Сверла

Рисунок 2 – Зенкеры

Рисунок 3 – Развертки

Рисунок 4 – Зенковки

Рисунок 5 – Цековки

Список используемых источников

Аршинов, В.А. Резание металлов и режущий инструмент: учебник / В.А. Аршинов, Г.А. Алексеев. - М.: Машиностроение, 2013.- 440с.

Осевым называется лезвийный инструмент для обработки с вращательным главным движением резания и движением подачи вдоль оси главного движения резания (ГОСТ 25751-83). К осевым инструментам относят: (рис. 12): сверла, зенкеры, развертки, зенковки, цековки, метчики. В состав металлорежущей системы при работе осевым инструментом входят станок (сверлильной или сверлильно-расточной группы), осевой режущий инструмент, приспособление для базирования и закрепления заготовки (например, тиски). В процессе работы закрепленный в шпинделе станка инструмент совершает вращательное главное движение и поступательное движение подачи вдоль оси вращения.

Сверлениеиспользуется для изготовления отверстий в сплошном материале или для увеличения диаметра имеющегося отверстия. Достигаемая точность обработки при сверлении - 12…14 квалитет, шероховатость обработанной поверхности Rа ³ 6.3 мкм.

В большинстве случаев используются сверла спиральные (рис. 11).

Сверло (рис. 11) состоит из рабочей части и хвостовика, выполняющего функции базирования и закрепления инструмента. Рабочая часть несет два спиральных зуба, разделенных стружечными канавками, обеспечивающими стружкоотвод. Рабочая часть подразделяется на режущую, выполняющую функцию формообразования и срезания припуска, и направляющую, обеспечивающую направление сверла в отверстии в процессе работы. Направление осуществляется за счет касания стенки отверстия ленточками. Передними поверхностями Аg зубьев сверла являются поверхности винтовых канавок, а задними Аa - их торцевые поверхности. Главная режущая кромка К линия пересечения канавки с задней поверхностью. Вспомогательной режущей кромкой является участок ленточки, принимающий участие в процессе резания и формирующий цилиндрическое отверстие. В результате пересечения двух задних поверхностей образуется дополнительная режущая кромка - перемычка П. Таким образом, сверло имеет непрерывную пространственную режущую кромку, состоящую из пяти разнонаправленных отрезков. Замкнутое пространственное расположение лезвий позволяет вырезать металл и отводить из зоны резания стружку при обработке отверстия в цельном материале.

Операционный эскиз при обработке сверлением приведен на рис. 13. При определении параметров режима резания необходимо учитывать следующее:

Скорость резания V для различных участков режущих кромок не постоянна, V уменьшается при приближении к оси сверла (т.е. при уменьшении расчетного диаметра). Под скоростью резания при сверлении понимают скорость главного движения точки режущей кромки, имеющей наибольший диаметр (номинальный диаметр сверла). В расчетной формуле

Глубина резания t является понятием условным, равным половине диаметра сверла (t = d / 2), и обеспечивается конструкцией сверла, а не элементами управления станка. В качестве технологического параметра используется подача на оборот S0. Ввиду того, что в процессе резания принимают участие два зуба (Z = 2), толщина среза а определяется подачей на зуб SZ: a = SZ sin j = (S0 / 2) sin j.

Ширина среза b равна длине режущей кромки b = t / sin j = d / (2 sin j).

Площадь сечения среза, снимаемого одним зубом сверла A = a b = d S0 / 4.

Центрованиевыполняется сверлом центровочным комбинированным (рис.11), за один рабочий ход формирующим профиль центрового отверстия требуемой формы и размеров, или сверлом центровочным, отличающимся от спирального отсутствием ленточки и малой длиной.

Зенкерование –технологический способ обработки предварительно полученных отверстий с целью повышения квалитета точности. Достигаемая точность обработки при зенкеровании - 10…11 квалитет, шероховатость обработанной поверхности Rа 0.8 - 6.3 мкм. Для зенкерования используются те же станки и приспособления, что и при сверлении.

Зенкер (рис. 14) - осевой многолезвийный инструмент для повышения точности формы отверстия и (или) увеличения диаметра имеющегося отверстия (ГОСТ 25751-83). Количество зубьев на зенкерах 3 и более в зависимости от диаметра. Большее, чем у сверла число зубьев позволяет увеличить жесткость инструмента и точность обработанного отверстия [3, c.234-236].

Рабочая часть подразделяется на режущую часть, которая отвечает за функции формообразования и срезания припуска, и направляющую часть, обеспечивающую направление инструмента в отверстии. Каждый зуб зенкера формируется из передней поверхности Аg, совмещенной с поверхностью винтовых или прямых стружечных канавок, главной задней Аa на торцевой части инструмента и вспомогательной задней Аa1 на периферии зенкера. Таким образом, каждый зуб зенкера несет две режущие кромки К и К1. Направление в процессе работы обеспечивается ленточками, выполненными по цилиндру.

Операционный эскиз зенкерования приведен на рис. 15. При определении параметров режима резания необходимо учитывать следующее:

Скорость резания V задается через число оборотов шпинделя n и определяется так же, как и при сверлении по номинальному диаметру зенкера.

Глубина резания t определяется половинной разностью между диаметром зенкера d и диаметром просверленного отверстия d0: t = 1/2 (d -d0).

Ширина среза для каждого зуба b = t / sin j.

На станке задается технологический параметр подача на оборот S0.Толщина срезаемого каждым зубом слоя a = (S0 sin j) / Z.

Площадь сечения срезаемого слоя A = a b = S0 t / Z.

Развертывание- технологический способ обработки предварительно полученных отверстий с целью повышения квалитета точности и шероховатости обработанной поверхности. Достигаемая точность обработки при развертывании - 7…9 квалитет, шероховатость обработанной поверхности Rа 0.8 - 1.6 мкм. При развертывании используются те же станки и приспособления, что и при сверлении. Конструкция разверток отличается от зенкеров меньшим размером зубьев их большим количеством. За счет этого увеличивается жесткость инструмента и создается условия для получения более чистой поверхности правильной формы. Развертки выпускаются как прямозубые (рис. 16), так и с винтовыми стружечными канавками.

Схема работы, физические и технологические параметры при развертывании совпадают с зенкерованием. Однако, режим обработки при развертывании значительно ниже, что связано с технологическими ограничениями для получения высокой чистоты обработанной поверхности.

Зенкование -процесс обработки осевым многолезвийным инструментом конических входных участков отверстия. Форма зуба зенковки такая же, как у развертки, однако, каждый зуб имеет единственную режущую кромку.

Цекование -процесс обработки осевым многолезвийным инструментом торцевого и (или) цилиндрического участков отверстия. На рис. 11 представлена обработка бобышки. Направляющая часть цековки в форме цилиндра вынесена вперед рабочей части для удержания инструмента от радиального смещения. Зуб цековки имеет две режущие кромки. Торцовая кромка обрабатывает торцевый участок отверстия, периферийная может формировать цилиндрическое углубление в отверстии (например, для утопления головки болта).

Обработка фрезерованием

Фрезерование применяется для обработки плоскостей, уступов, пазов, разрезки заготовок и др. В состав металлорежущей системы входят фрезерный станок, фреза, приспособление для удержания заготовки (например, тиски). В процессе работы вращается закрепленный в шпинделе инструмент и в любом из трех направлений перемещается заготовка, закрепленная на столе фрезерного станка. Технологические возможности фрезерования - достижение 7. 12 квалитета точности и шероховатости обработанной поверхности Rа ³ 1.6 мкм.

Фреза - многолезвийный инструмент для обработки с вращательным главным движением резания без возможности изменения радиуса траектории этого движения и хотя бы с одним движением подачи, направление которого не совпадает с осью вращения (ГОСТ 25751-83).

Фрезы - один из наиболее широко применяемых инструментов в металлообработке, фрезы отличаются большим разнообразием типов и конструкций. На рис.17 приведены примеры обработки цилиндрической а), торцевой б), концевой в), дисковой трехсторонней г), дисковой одноугловой д), дисковой двусторонней е), дисковой фасонной ж), для обработки Т-образных пазов фрезами. Для всех эскизов направление движение подачи перпендикулярно плоскости чертежа [3, c.255-256].

Цилиндрическое фрезерование применяется для обработки плоскостей. Технологические возможности - достижение 12 квалитета точности и шероховатости обработанной поверхности Rа 6.3-12.5 мкм. Цилиндрическая фреза (рис. 18) может изготавливаться с прямыми или винтовыми зубьями. Винтовые зубья повышают равномерность процесса фрезерования, снижая ударные нагрузки. Каждый зуб фрезы несет на себе одну режущую кромку К, сформированную в результате пересечения задней Аa и передней Аg поверхностей. Цилиндрическая фреза является насадным инструментом, ее присоединительной частью служит отверстие со шпоночным пазом для передачи крутящего момента от шпинделя станка.

В процессе работы (рисунок 19) фреза располагается на оправке, закрепляемой на станке с двух сторон. Фреза совершает главное вращательное движение резания, перпендикулярно оси вращения перемещается заготовка (движением подачи), закрепленная на столе станка. В технологических картах обработки задаются частота вращения шпинделя n, подача на зуб SZ, минутная подача SМ, глубина резания t, и ширина фрезерования В. Физические параметры режима резания определяются следующим образом [3, c.259-264]:

Скорость резания V рассчитывается так же, как при обработке осевым инструментом. Фигура, образуемая контуром зубьев за один цикл главного движения (1 / Z число оборотов) имеет сложную форму сегмента. В расчетах сечения среза ширина b для одного зуба принимается равной ширине фрезерования В (t =B). Толщина среза a не является постоянной величиной, максимальная толщина

В расчетах средняя толщина среза аСР определяется на половине угла контакта d.

В зависимости от направления перемещения заготовки различают встречное и попутное фрезерование. В случае совпадения направлений векторов скорости резания V и подачи S фрезерование называется попутным, при противоположных направлениях (рис. 15) – встречным [3, c.264-267].

В настоящее время цилиндрическое фрезерование практически не используется в производстве для получения плоскостей ввиду низкой производительности и чистоты поверхности. Однако, цилиндрические фрезы часто применяются в наборах (несколько фрез разного диаметра на одной оправке) для одновременной обработки ступенчатых поверхностей.

Торцевое фрезерование является основным способом обработки плоскостей. Технологические возможности - достижение 7 квалитета точности и шероховатости обработанной поверхности Rа 6.3-1.6 мкм. Торцевая фреза (рис. 20) представляет собой корпус, несущий на себе режущие элементы (зубья, ножи), расположенные на торце. Такая конструкция позволяет использовать фрезы большого диаметра со значительным числом зубьев, что увеличивает производительность обработки по сравнению с цилиндрическим фрезерованием, так как в каждый момент в контакте с заготовкой находится большое число работающих режущих элементов. Торцевая фреза является насадным инструментом, в процессе работы закрепляется на оправке, консольно зажатой в шпинделе станка. Базирование на оправке производится по цилиндрическому отверстию и верхнему торцу корпуса. Для передачи крутящего момента предусматривается осевая или торцевая шпонка.

Каждый зуб фрезы по конструкции может рассматриваться как резец для наружного продольного точения (рис. 6). Отличие заключается лишь в конструкции крепежно-присоединительной части, обеспечивающей жесткую связь с корпусом фрезы.

В процессе фрезерования (рис. 21) инструмент совершает главное вращательное движение резания, заготовка, закрепленная на столе станка, совершает прямолинейное движение подачи в плоскости, перпендикулярной оси вращения. В технологических картах обработки задаются частота вращения шпинделя n, подача на зуб SZ, минутная подача SМ, глубина резания t, и ширина фрезерования В.

Параметры режима резания определяются следующим образом:

Скорость резания V рассчитывается так же, как при обработке осевым инструментом. Фигура, образуемая контуром зубьев за один цикл главного движения (1 / Z число оборотов) имеет форму сегмента. В расчетах сечения среза ширина b = t / sin j. Толщина а является переменной величиной, максимальное значение aMAX = SZ sin j.

Концевая фреза(рис. 22) предназначена для обработки уступов, пазов и контурных участков детали. Рабочая часть фрезы образована винтовыми зубьями, разделенными стружечными канавками. Каждый зуб образуется передней главной Аg задней поверхностью Аa на периферии и вспомогательной задней поверхностью Аa1 на торце. Главная режущая кромка К - винтовая, вспомогательная К1 - прямая. Присоединительной частью концевых фрез является конический или цилиндрический хвостовик.

Технологический режим и режим резания определяется по аналогии с торцевой фрезой. Исключение - ширина фрезерования В определяется как размер фрезеруемой поверхности вдоль оси фрезы. Разновидностью концевой фрезы является шпоночная (пальцевая) фреза, предназначенная для обработки закрытых пазов (например, шпоночные пазы на валах). Отличие этой фрезы в том, что она содержит два зуба, а на торцевом участке каждого зуба сформированы дополнительные передние поверхности Аg1, образующие пересекающиеся вспомогательные режущие кромки. Данная конструкция позволяет шпоночным фрезам перемещаться и с осевым движением подачи (как сверло).

1.3.4. Обработка зубьев зубчатых колес

Зубчатые колеса могут изготавливаться двумя методами - копирования и обкатки. В первом случае режущие кромки инструмента копируют форму боковой поверхности зуба колеса. Методом копирования работают концевые (пальцевые) модульные (рис.23 а) и дисковые модульные (рис.23 б) фрезы. В состав технологической металлорежущей системы входят фрезерный станок, модульная фреза и делительная головка, в которой закрепляется нарезаемое зубчатое колесо. В процессе работы инструмент совершает главное вращательное движение резания, движение подачи перпендикулярно плоскости чертежа. После обработки одной впадины колеса заготовка совершает движение деления, производится обработка следующей впадины. Количество движений деления соответствует числу зубьев колеса. Данный метод непроизводителен, используется при обработке крупномодульных зубчатых колес.

Использование метода обкатки при нарезании зубчатых колес предполагает имитацию зубчатого зацепления колеса и режущего инструмента. При этом инструменту придается движение, обеспечивающее процесс резания при зацеплении. Такое взаимодействие колеса и режущего инструмента называется станочным зацеплением. Производящая поверхность инструмента обкатывается по заготовке, формируя профиль зубчатого колеса путем вырезания впадин на заготовке. Примеры реализации метода обкатки - зубофрезерование червячной фрезой и зубодолбление (рис. 23 в и г соответственно).

В состав технологической металлорежущей системы для зубофрезерования входят зубофрезерный станок и червячная фреза. В процессе работы заготовка и фреза совершают взаимосвязанное вращательное движение (имитация червячного зацепления), осуществляется движение подачи фрезы перпендикулярно плоскости чертежа.

В состав технологической металлорежущей системы для зубодолбления входят зубодолбежный станок и долбяк. В процессе работы заготовка и долбякимеют вращательное движение (имитация цилиндрического зацепления), осуществляется возвратно-поступательное главное движение резания долбяка.

1.3.5. Обработка шлифованием

Сущность процесса абразивной обработки - резание-царапание обрабатываемой поверхности большим количеством абразивных зерен с неуправляемой геометрией хаотически расположенных лезвий. Процесс формообразования можно рассматривать как формообразование прерывистой режущей кромкой [3, c.482-485].

Технологические возможности обработки шлифованием: достигаемая точность 1-5 мкм, шероховатость Ra 0,2. 0,08 мкм.

В состав технологической металлорежущей системы входят шлифовальный станок, шлифовальный круг, приспособление для базирования и закрепления заготовки.

Шлифовальным кругам придается различная форма в соответствии с их технологическим назначением [3, c.501-505]. Примеры схем шлифования приведены на рис.25.

В состав металлорежущей системы для круглого шлифования (рис. 25 а) входят круглошлифовальный станок, шлифовальный круг, заготовка базируется и закрепляется в центрах. Круг совершает главное вращательное движение резания Dг, заготовка осуществляет вспомогательное вращательное движение (Dв), заготовка (или круг) совершает поступательное движение подачи Ds, называемое продольной подачей. Глубина резания t при шлифовании задается поперечной подачей на станке, регламентирующей величину врезания шлифовального круга в заготовку.

В состав металлорежущей системы для плоского шлифования (рис. 25 б) входят плоскошлифовальный станок, шлифовальный круг, приспособление для базирования и закрепления заготовки (например, магнитный стол). Круг совершает главное вращательное движение резания Dг, заготовка совершает возвратно-поступательное движение подачи Ds.

При шлифовании скорость резания может быть на порядок выше, чем при лезвийной обработке, что связано с высокой теплостойкостью инструментальных материалов, применяемых при изготовлении шлифовальных кругов. Глубина резания, задаваемая поперечной подачей Sп, устанавливается значительно меньше, чем при лезвийной обработке. Это вызвано высокой температурой резания, возникающей при шлифовании на высоких скоростях.

Читайте также: