Выбор режущего инструмента реферат
Обновлено: 05.07.2024
2. Определение твёрдости поверхности по справочным данным.
3. Выбор режущего инструмента.
4. Расчёт режимов резания.
5. Расчёт нормы времени То.
6. Технико-экономическое сравнение двух методов обработки.
Современное развитие металлообрабатывающей промышленности характеризуется повышением требований к качеству обрабатываемых поверхностей, точности и размеров формы поверхностей деталей машин, производительности их изготовления. Неуклонно расширяется номенклатура конструкционных материалов, обладающих повышенными физико-механическими или специальными свойствами.
Развитие научных представлений о резании металлов осуществляется во многих направлениях. Весьма перспективным является совершенствование инструментальных материалов, предназначенных для оснащения режущей части инструментов. Интенсивные работы ведутся над твердыми сплавами. Следует отметить разработку безвольфрамовых твердых сплавов на никель-молибденовой сварке типа НТМ и МНТ, которые в определенных условиях резания не уступают стандартным маркам групп ВК и ВТК, но более дешевы и менее дефицитны. Разрабатываются новые марки металлокерамики типов В и ВОК, которые показывают более высокие режущие свойства, чем твердые сплавы. Совершенствуется и группа сверхтвердых материалов на основе кубического нитрида бора, где появилась серия композитов: Эльбой – Р, белбор , гексанит – Р, исмит и др.
Ведутся работы по повышению работоспособности инструментов за счет специальной упрочняющей обработки его режущей части. Среди этих методов наиболее перспективно нанесение износостойких покрытий различных составов, композиций и методов нанесения, которые позволяют повысить стойкость инструментов в 2 – 5 раз.
В расчетах курсового проекта использовалась новая специальная литература по расчету режимов резания. Выбранная геометрия резца и материал режущей части твердый сплав Т30К4 позволяют вести обработку на высоких режимах резания.
1.Выбор технологического оборудования.
Для обработки заготовки ø250мм. и L=700мм. выбираем токарновинторезный станок 1А62.
Паспортные данные станка 1А62:
Высота центров – 200мм;
расстояние между центрами – 750 мм;
высота от опорной поверхности резца до линии поверхности
мощность электродвигателя Nэл.дв. = 7 кВт;
Мощность на шпинделе по приводу с учетом КПД Nш = 4,5…6,0 кВт;
Наибольшее усилие, допускаемое механизмом продольной подачи
Число оборотов шпинделя в минуту n, максимальный крутящий момент по мощности электродвигателя станка Мкр , продольные подачи S (см.в табл.1).
Его следует начинать с анализа шероховатости поверхностей детали, которая задана на чертеже. В зависимости от параметра шероховатости выбирается метод обработки данной поверхности, которому соответствует свой специфический режущий инструмент. В табл. 1 приведена зависимость шероховатости поверхности от различных методов обработки.
Немаловажное значение для обработки имеет выбор материала инструмента. При его выборе следует руководствоваться рекомендациями табл. 2. Для тонких (отделочных) методов обработки материалов с высокими скоростями резания (свыше 500 м/мин) рекомендуется применение сверхтвердых инструментальных материалов.
Наиболее распространенными среди них являются материалы, полученные на основе кубического нитрида бора.
Шероховатость поверхности при механических методах обработки
| Методы обработки | Параметры шероховатости | ||||||||
| Rz | Ra | ||||||||
| 80 | 40 | 20 | 2.5 | 1.25 | 0.63 | 0.32 | 0.16 | ||
| Обтачивание | черновое | ||||||||
| чистовое | |||||||||
| тонкое | |||||||||
| Растачивание | черновое | ||||||||
| чистовое | |||||||||
| тонкое | |||||||||
| Торцовое точение | черновое | ||||||||
| чистовое | |||||||||
| тонкое | |||||||||
| Сверление | |||||||||
| Зенкерование | черновое | ||||||||
| чистовое | |||||||||
| Развёртывание | черновое | ||||||||
| чистовое | |||||||||
| тонкое | |||||||||
| Цилиндрическое фрезерование | черновое | ||||||||
| чистовое | |||||||||
| тонкое | |||||||||
| Торцовое фрезерование | черновое | ||||||||
| чистовое | |||||||||
| тонкое | |||||||||
Примечание. Заполнение в ячейках таблицы показывает, каким методом обработки достигается требуемая шероховатость.
Для резки материалов могут применяться самые различные инструменты. Их классификация проводится по достаточно большому количеству признаков, которые позволяют провести выбор наиболее подходящего варианта исполнения изделия. Режущий инструмент при этом изготавливается из самого различного материала.
Классификация режущего инструмента
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:
- фрезы;
- резцы;
- зенкеры;
- сверла;
- развертки;
- цековки;
- метчики;
- плашки;
- шеверы;
- ножовочное полотно;
- 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:
- Есть рабочая часть и державка.
- Угол заточки может существенно отличаться в зависимости от предназначения изделия.
- 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:
- Концевые.
- Цилиндрические.
- 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:
- Тип применяемого материала.
- Диаметральный размер.
- Тип хвостовика.
- 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:
- 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.
- 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.
- 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.
- 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:
- 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.
- Ротационные характеризуются непрерывным обновляющимся круговым лезвием.
Важным критерием можно назвать тип изготовления. В зависимости от этого выделяют:
- Цельные конструкции встречаются крайне часто, что связано с их относительно невысокой стоимостью и надежностью в применении.
- Составные обходятся намного дороже, но при этом есть возможность использовать более качественные материалы при создании режущей кромки.
- 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:
- Хвостовые.
- Призматические.
- Насадные.
В продаже можно встретить просто огромное количество различных вариантов исполнения дополнительной оснастки, которая существенно расширяет функциональность оборудования.
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:
- 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.
- 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.
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:
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
При разработке технологического процесса механической обработки заготовки выбор режущего инструмента, его вида, конструкции и размеров в значительной мере предопределяется методами обработки, свойствами обрабатываемого материала, требуемой точностью обработки и качества обрабатываемой поверхности заготовки.
При выборе режущего инструмента необходимо стремиться принимать стандартный инструмент, но, когда целесообразно, следует применять специальный, комбинированный, фасонный инструмент, позволяющий совмещать обработку нескольких поверхностей.
Перечень применяемого режущего инструмента.
- пила 2257-0258 ГОСТ 4047-82
- фреза торцевая Ø 100 Т15К6 ТУ 35-874-82
- сверло центровочное 2317-0007 ГОСТ 14952-75
- резец проходной прямой Т15К6
- резец для фасонного точения Р18
- плашка накатная МПЗ (20х15) ТУ2-0,35-683-79
- круг шлифовальный 1.500х63х203 ГОСТ 2424-83
2.8 Установление режимов резания
При расчете режимов резания аналитическим методом сначала устанавливают глубину резания в миллиметрах. Глубину резания назначают по возможности наибольшую, в зависимости от требуемой степени точности шероховатости обрабатываемой поверхности и технических требований на изготовление детали. После установления глубины резании определяется подача станка. Подачу назначают максимально возможную, с учетом погрешности и жесткости технологической системы, мощности привода станка, степени точности и качества обрабатываемой поверхности, по нормативным таблицам и согласовывают с паспортными данными станка. От правильно установленной подачи во многом зависит качество обработки и производительность труда. Для черновых технологических операций назначают максимально допустимую подачу [23]. Для чистовой обработки подачу определяют исходя из требований по точности и качеству обработки поверхностей заготовки.
Режим резания на черновую токарную обработку 015.
- Поверхность Ø 52
1. Устанавливаем глубину резания(t) на обрабатываемую поверхность. При черновой обработке следует назначать наибольшую глубину, равную всему межоперационному припуску. При чистовой обработке глубину резания следует назначать в следующих пределах: 0,5. 2,0 мм да диаметр при шероховатости поверхности Rа > 4 мкм, 0,1. 0,4 мм при Ra = 2,5. 1,25 мкм.
2. Устанавливают подачу станка(S) исходя из прочности державки и пластинки из твердого сплава Для чистовой обработки подачу выбирают из справочных таблиц в соответствии с точностью и качеством обработки поверхностей. Выбранное значение подачи уточняют по паспорту станка.
3. Скорость резания(V) устанавливают по табличным нормативам для определенных условий работы с учетом поправочных коэффициентов. После этого определяют частоту вращения шпинделя и уточняют ее по паспорту станка.
где T- период стойкости инструмента (30-60 мин)
Kф - угол в плане резца
Kr- радиус при вершине резца
Cv, m , x , y - эмпирические коэффициенты.
δв- фактический параметр, характеризующий обрабатываемый материал
Kг- коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости.
nv- показатель степени по таблице.
V=350/40 0,2 1 0,15 0,6 0,35 1,125=227 м/мин
, (37)
где - оптимальная скорость резания, м/мин; D-диаметр заготовки или инструмента, мм.
об/мин
Корректируем число оборотов по паспарту станка и вычисляем скорость резания.
V= 3,14∙52∙1250/1000=204 м/мин
Рассчитываем составляющие скорости резания.
Cp x , y , n , - эмпирические коэффициенты
Рz= 10∙300∙1∙0,6 0,75 ∙204 -0,15 ∙0,84 = 771 Н
Рy= 10∙243∙1 0,9 ∙0,6 0,6 ∙204 -0,3 ∙0,84 =298 Н
Рx= 10∙339∙1 1 ∙0,6 0,5 ∙204 -0,4 ∙0,84 = 219 Н
4. Проверяем режимы резания по мощности двигателя станка. Мощность резания не должна превышать мощности двигателя. При недостаточной мощности последнего рекомендуется уменьшить значение скорости резания.
N = (40)
Читайте также: