Стружка скалывания

2.   Стружка скалывания.

При обр-ке материалов

средней твердости.

3.   Сыпучая

При обработке хрупких материалов.

Объем стружки при механической обработке ~30% по массе идет в стружку, основная проблема: нужно организовать сбор стружки.

Процесс резания осуществляется с определенными силами: сила резания: P_z=f(t, s, v, k_m). Она достигает значительных величин до нескольких тыс. кН. И нужна соответствующая

Мощность: N=P_z*V/(60*10³⁾  кВт

Работа, затрачиваемая на процесс резания, расходуется:

на упругую и пластическую деформацию металла;

на его разрушение; а также на преодоление сил трения при сходе стружки по передней поверхности. По стальной пов-ти: f=0,1-0,2.

Большая часть этой работы ~95% превращается в тепло.

В среднем стружкой отводится 30-80% тепла, в заготовку 30-40%, в инструмент 5-10%

Из-за этого режущие кромки инструмента нагреваются 1000-1200°C, что вызывает износ инструмента.

Износ протекает по двум поверхностям:

- по задней поверхности коэффициент износа =0,8-1,0 (образуется ленточка).

- по передней поверхности (луночка)

Чаще всего инструмент заменяю, когда износ по задней поверхности достигает определенного значения.

Стойкость режущего инструмента – определяется в минутах непрерывного резания. В среднем 45- 60 мин.

 

Зависимость себестоимости от скорости резания.

№27. Инструментальные материалы.

Режущий инструмент работает в условиях больших нагрузок, высоких температур, высоких коэффициентах сухого трения. И они должны обладать особыми свойствами:

-   Твердость должна быть на 20-30% выше твердости обрабатываемого материала.

-   Красностойкость – способность материала сохранять высокую твердость при высоких температурах.

Инструментальные стали.

1.углеродистые инструментальные C (углерод)=0,9-1,3% (У10А, У11А, У12А). У них твердость в закаленном состоянии HRC 60-62, но низкая красностойкость 200-250°C., V_р=15-18м/мин. Используются для изготовления ручного режущего инструмента (метчики, напильники).

2.легированные инструментальные.: Сr, W, Vo, Ni, C (добиваются повышенных режущих св-в. (XBГ, 9XC, XГ); HRC 62-64; красностойкость 250-300°C; V_р=15-25м/мин. применяются для сложного фасонного режущего инструмента.

3.быстрорежущие до 19% W,Co,Cr; HRC 62-65; красностойкость 600-700°C; V_р до 80 м/мин. Применяются в виде пластинок, насажденных на державку.

Металло- и минералокерамика.

Металлокерамические твердые сплавы.

Это твердый раствор карбидов WC, TiC, TaC в кобальте Co. Получаются методом порошковой металлургии.

В основном используются в виде пластинок разных форм, которые насаживаются на державку.

1)  вольфрамовые ВК ВК2 ВК6 ВК8 ВК15 (содержание Со). Обр-ка чугунов, тв. металлов.

2)  титановольфрамовые ТК Т30К4 Т15К16 Т5К10 . Обр-ка сталей.

3)  титано-танталовольфрамовые ТТК ТТ17К2 ТТ10К8

Пластинки твердых сплавов обладают высокой твердостью. HRC 86-92. (по шкале А), красностойкость 800-1000°С, V_р до 400 м/мин. Большой недостаток – высокая хрупкость.

Поворачивают

Выпускаются сменные многогранные пластинки СМП. Бывают 4-гранные, пяти. Крепят механическим способом. Для повышения стойкости наносят специальные пленки.

Твердые сплавы – основной инструментальный материал для самого широкого круга инструментов. Позволяет обрабатывать самые вязкие и стойкие стали и сплавы.

Минералокерамика

Синтетический материал на основе глинозема Al₂O₃. Получают пластинки большой твердости HRC 91-93, высокая красностойкость 1200°С, высокая износостойкость. Применяется в пластинках СМП, но очень хрупкий материал, только в чистовой обработке (в основном точение), без ударов и вибрации. ЦМ-322.

Синтетические сверхтвердые материалы (СТМ).

В их основе лежит кубический нитрид бора с добавлением Al₂O₃. Композит: эль бор, гексанит.

При высоком давлении и высоких температурах происходит спекание нитридов, которые синтезируются в виде столбиков h=4-6мм. Эти материалы по твердости близки к алмазу ~на 10% меньше. По красностойкости превосходят алмаз 1300-1400°С. V_р около 500м/мин (сталь). V_р около 1000м/мин (цв. сплавы)

Но большая хрупкость.

Абразивные материалы

Применяются для изготовления абразивных инструментов, применяемых при абразивной обработке, которая обеспечивает получение наивысшей точности и чистоты поверхности. 0,5-1 мкм, R_а 0,06 мкм

Их получают в виде хрусталиков, все искусственные. Материал имеет высокую твердость, красностойкость 1800-2000°С, V_р=100м/с

Электрокорунд.

Al2O3, Недорогой, светлого вида, средней твердости. Применяется для обработки сталей.

Карбид кремния SiC.

Получается искусственным путем. Порошок зеленого цвета (или черного). Более твердый материал, но менее прочный. Применяется для обработки чугунов, для заточки твердосплавного инструмента.

Синтетический алмаз

Мелкие кристаллы. Порошок светло-серого цвета. Применяются для механической обработки, шлифования твердых и хрупких материалов, заточки твердосплавного инструмента. Но низкая красностойкость 700°С

Нитрид бора.

Синтетический сверхтвердый. Применяется для обработки стальных, вязких деталей.

№28. Металлорежущие станки, классификация.

Это машина для обработки изделий из металлов путем снятия стружки режущим инструментом.

Это основное средство производства в механических цехах.

Деталь должна пройти обработку не на одном, а на нескольких станках. (от 3-5 до 20-30 разнообразных станков). Станки применяются в определенном сочетании, различаясь технологическим методом обработки.

Качество парков металлорежущих станков решающим образом определяют качество продукции и эффективность производства. Все фирмы совершенствуют оборудование. Уровень станкостроения определяет технический прогресс государства.

В основу классификации МРС положен метод обр-ки, который характеризуется видом обрабатываемых поверхностей и применяемых режущих инструментов.

1.Токарные: Обрабатываются разнообразные тела вращения, валы. Инструмент – Разнообразные резцы.

2.Сверлильные и расточные: Для обработки отверстий. Сверление для расточения и расширения отверстий. Инструмент – сверла, зенкеры.

3.Шлифовальные и доводочные. Поверхности всех видов. Абразивный инструмент.

4.Комбинированные: Электро-физические методы обработки.

5.Зубо-резьбо-обрабатывающие. Для обработки зубчатых колес, шестеренок, очень сложные пов-ти.

6.Фрезерные. Плоские поверхности. Фрезы.

7.Строгальные, долбежные, протяжные

8.Разные. Разрезные, токарные и др. для резки металла в заготовительных цехах.

9.Разные.Балансировочные.

Каждый из этих классов разделяются на 10 типов (токарные, револьверные, винторезные). А внутри типов существует подразделение на типы размеров.

Согласно классификации станки имеют цифровой код:

Х Х А Х Х А

класс

тип

модернизация

(ХХ) типы размеров

модификация

Пример: 16К20 – токарный винторезный 200мм высота.; 2Н125 – сверлильный вертикальный с мах диаметром отверстия 25мм; 6Н81 – фрезерный с 100*800 размер стола.

По степени точности станки делятся на определенные классы.

Основные: Н – нормальной

П – повышенной точности

Инструментальные:

В – высокой,

А – особо высокой,

С – особо точные станки (мастер)

По степени специализации различают:

1.универсальные – для выполнения разных операций над разными деталями.

2.специализированные – для выполнения ограниченного числа операций на деталях широко номенклатуры.

3.специальные – одна операция над одной деталью.

Станки различают по степени автоматизации:

1)  станки с ручным управлением (токарные).

2)  полуавтоматы – загрузка заготовок ручная

3)  автоматы с жестким циклом управления (револьверно-кулачковые автоматы).

4)  станки с числовым программным управлением (быстрая переналадка).

№29. Обработка на токарных станках.

Самая многочисленная группа оборудования, встречающаяся на самых различных заводах и предприятиях. (до 30%). Широкий спектр работ и преобладание пар вращения в машинах и механизмах. Основной вид обработки точение, обтачивание деталей форм вращения (валы и др.)

Самый древний тип станков.

	S

Перемещение с помощью винта.

Основной вид применяемого инструмента – резец.