Головна | Про нас | Зворотній зв'язок
Рух різання - це таке відносне рух деталі і інструменту, яке без руху подачі здійснило б тільки одноразовий c'ем cрезаемого шару за один оборот або хід [1].
Рух подачі спільно з рухом різання забезпечує багаторазовий або постійний з'їм зрізаногошару протягом декількох оборотів або ходів.
Рухи різання і подачі показані на схемі в системі декартових координат XYZ (рис. 2.1), причому цю схему зазвичай називають принципової кінематичної.
Мал. 2.1. Принципова кінематична схема поздовжнього точіння (а) і схема поздовжнього точіння в основний площині (б): а) 1 - основна площину, 2 - робоча площина, 3 - площина стружкообразования, v - вектор швидкості різання, vn - напрямок нормалі до ріжучої кромці в площині різання, v1 - вектор
швидкості сходу стружки, S - напрямок подачі;
б) 1 - деталь, 2 - різець, 3 - стружка
Однією принципової кінематичної схемою може відповідати кілька способів обробки, що відрізняються один від одного не кінематичними, а будь-якими іншими ознаками. Зокрема, однією схемою можуть бути охарактеризовані поздовжнє гостріння, розточування, свердління, зенкування, розгортання.
Даючи визначення способів лезвийной обробки, необхідно охарактеризувати рух різання, рух подачі і ріжучий інструмент.
Під гострінням зазвичай мають на увазі обробку різцем із замкнутим (найчастіше круговим) рухом різання і будь-яким рухом подачі в площині, перпендикулярній напряму руху різання.
При русі подачі уздовж осі обертання деталі точіння називають поздовжнім. Оброблена поверхня в цьому випадку представляє собою циліндр.
При поперечному (торцевому) точении рух подачі перпендикулярно осі обертання, при зовнішньої токарній обробці конічних поверхонь напрямок подачі складає з віссю обертання постійний кут. При токарній обробці фасонних поверхонь цей кут змінюється.
Преси - спосіб лезвийной обробки при прямолінійній зворотно-поступальному русі різання і дискретно прямолінійній русі подачі, що здійснюється в напрямку, перпендикулярному руху різання (рис. 2.2).
Мал. 2.2. Принципова кінематична схема стругання (а) і схема стругання в основний площині (б): а) 1- основна площину, 2 робоча площина, 3 площину стружкообразования, v - вектор швидкості різання, - напрямок нормалі до ріжучої кромці
в площині різання, - вектор швидкості сходу стружки,
s - напрямок подачі, б) 1 - різець, 2 - деталь, 3 - стружка
Обробку інструментом, яким повідомляється обертальний рух різання при будь-яких напрямках подачі в площині, перпендикулярній осі обертання (рис. 2.3), називають фрезеруванням [1].
Кут між швидкістю різання v і подачею s є кутовий координатою, що характеризує стан зуба, його називають кутом контакту [1].
Особливістю процесів фрезерування в порівнянні зі струганням є змінність кута контакту. Способи лезвийной обробки із змінним кутом q між швидкістю різання v і подачею s відносять до нестаціонарному резанию. Це пов'язано зі зміною нормальної до швидкості різання складової подачі. впливає на товщину шару, що зрізається.
Мал. 2.3. Принципова кінематична схема фрезерування (а) і схема торцевого фрезерування в основний площині (б);
a) v - вектор швидкості різання, SМ - вектор подачі,
sq - нормальна до швидкості різання складова подачі,
q - кут між швидкістю різання і подачею; б) 1- фреза,
2 - деталь, 3 - стружка в основний площині
При струганні, точіння, свердління кут контакту постійний і дорівнює 90 °. Тому ці способи відносять до стаціонарного резанию [1].
Способи шліфування досить різноманітні. Процес шліфування характеризується досить малими значеннями товщини шару, що зрізається кожним зерном. Однак завдяки одночасному участі в процесі шліфування великого числа абразивних зерен може бути досягнута відносно висока продуктивність різання і невелика шорсткість обробленої поверхні.
Абразивна обробка істотно розширює технологічні можливості формоутворення різанням. Це відноситься до остаточної обробки деталей з високими вимогами до точності і шорсткості, які пройшли термічну обробку і мають високу твердість. Наприклад, при шліфуванні порівняно легко можна забезпечити допуск до 0,5 мкм по некруглої, до 4 мкм - по точності сполучення. При звичайному шліфуванні досягається шорсткість поверхні R а = 0,63-1,25 мкм (7-8-й клас), при тонкому шліфуванні - R а = 0,16-0,32 мкм (9-10-й клас), а при оздоблювальних операціях (притирання, доведення, хонинговании, полировании, суперфінішуванні) - R а = 0,04-0,08 мкм (11-12-й клас) і вище [1]. У машинобудуванні верстати для абразивної обробки становлять приблизно п'яту частину всіх металорізальних верстатів, а в деяких галузях ще вище (наприклад, в підшипникової промисловості до 60%).
За формою оброблюваних поверхонь розрізняють шліфування: плоске, кругле, гвинтових поверхонь (різьблення), зубчастих коліс, профільне, копіювальний і вручну. По розташуванню робочої поверхні шліфувального круга розрізняють периферійне і торцеве шліфування, а по виду руху подачі - поздовжнє або урізне. За способом кріплення деталі розрізняють шліфування з закріпленням деталі і безцентрове [12].
Кінематичні характеристики процесів шліфування. Для характеристики кінематики шліфування використовується велика кількість факторів (рис. 2.4).
При зовнішньому круглому шліфуванні використовуються:
ширина шліфувального круга Bкр;
ширина контакту шліфувального круга bк;
швидкість різання або окружна швидкість шліфувального круга, м / с:
де dкр - діаметр кола, мм; nкр - частота обертання круга, об / хв;
окружна швидкість деталі або швидкість кругової подачі, м / хв:
де Dд - діаметр деталі, мм; nд - частота обертання деталі, об / хв;
поздовжня подача кола (або деталі) на один оборот деталі, мм / об:
де Ut - швидкість поздовжньої подачі, мм / хв;
поперечна подача врізання кола на один оборот деталі, мм / об:
де Up - швидкість поперечної подачі (врізання), мм / хв.
Мал. 2.4. Параметри зовнішнього круглого шліфування:
а - врізного, б - поздовжнього
Обробка абразивними колами застосовується не тільки для формоутворення, але і для поділу. Прикладами є абразивний відрізка пруткового матеріалу, труб, профілів, видалення прибутків, раковин на виливках і ін.
При зовнішньому круглому поздовжньому або врізному шліфуванні поперечна подача на один оборот деталі є також глибиною врізання, т. Е. Sp = e. Глибина різання вимірюється в напрямку, перпендикулярному робочій площині, т. Е. T = St. Якщо робоча ширина кола більше подачі St. то обчислюють коефіцієнт перекриття при шліфуванні Kb = bк / St.
Для характеристики продуктивності шліфування і зносу шліфувального круга використовують такі показники: обсяг знятого матеріалу V (мм 3) і питомий об'єм знятого матеріалу V ¢ (мм 3 / мм), об'ємний знос шліфувального круга Vкр (мм 3), коефіцієнт абразивної здатності G = V / Vкр, об'ємну продуктивність Z (мм 3 / с) і питому об'ємну продуктивність Z ¢ (мм 3 / (мм × с)).
При зовнішньому круглому поздовжньому шліфуванні (див. Рис. 2.4) об'ємну продуктивність розраховують за формулою
Питому об'ємну продуктивність (продуктивність різання) відносять до одиниці ширини шліфувального круга.
Ставлення швидкостей кола і деталей називають коефіцієнтом швидкостей [1]
При швидкісному шліфуванні q = 60 - 80.
Способи абразивного відрізання розрізняються рухами подачі інструменту (або деталі). Найбільш простим з кінематики є відрізання при нерухомій деталі. При цьому відрізний круг обертається і переміщується в напрямку нормалі до швидкості різання (рис. 2.5) або в напрямку самої швидкості (рис. 2.6).
Подача може здійснюватися і за рахунок переміщення деталі. При нерухомій деталі і подачі кола по нормалі до швидкості різання (рис. 2.5) забезпечується найбільша площа контакту абразивного круга з деталлю. Цією схемою відповідають висока продуктивність, але і більш високі температури, внаслідок чого можлива поява пріжогов на обробленої поверхні.
Мал. 2.5. Схема абразивного відрізання при
нерухомою деталі з вертикальною подачею кола
При подачі кола в напрямку швидкості різання (рис. 2.6) площа контакту круга з деталлю вдвічі менше. При цьому відповідно знижуються сили і температура шліфування.
Мал. 2.6. Схема абразивного відрізання при
нерухомою деталі з подачею кола по горизонталі
Схема абразивного відрізання при зворотно поступальний рух деталі (або інструменту) відрізняється від схеми з подачею в напрямку швидкості тим, що з'їм металу по висоті деталі H розбивається на інтервали, рівні глибині врізання e. Для забезпечення глибини врізання при кожному реверсі деталі (або інструменту) здійснюється вертикальна подача кола Sp / 2 = e (рис. 2.7).
Мал. 2.7. Схема абразивного відрізання
при зворотно-поступальному русі деталі
(Або інструменту) і з вертикальною подачею на глибину врізання
При такій схемі площа контакту круга з деталлю ще менше, що призводить до зниження сил і температури шліфування. Зменшення глибини врізання дозволяє застосовувати великі тангенціальні подачі.
Однак продуктивність відрізки досягається більш низька, ніж в перших двох випадках.
При відрізку круглих деталей (прутків) зворотно-поступальний рух деталі може бути замінено обертальним.