Тема 5. Основы технологии механической обработки
Формирование поверхностей деталей со снятием и без снятия стружки. Классификация методов формообразования поверхности деталей. Механическая обработка деталей резанием. Кинематические и геометрические параметры процесса резания. Физико-химические основы резания. Обработка поверхностей лезвийным, абразивным инструментом. Основы электрофизических и электрохимических способов обработки. Средства технологического оснащения при разных методах обработки. Вопросы автоматизации процессов получения заготовок, изготовления деталей и сборки изделия. Особенности обработки деталей на станках с ЧПУ. Термическая обработка в технологическом процессе изготовления изделий. Износостойкие, антикоррозионные и декоративные покрытия
Все многообразия технологических методов обработки заготовок удалением излишков металла и получение деталей представлена на схеме.
Наиболее широко представлены методы механической обработки, а среди них методы обработки металла резанием.
8.1. Обработка резанием
Обработка резанием - это технологический процесс обработки металлов снятием стружки для придания изделию заданной формы, размеров и шероховатости поверхности.
Обработка резанием включает в себя: точение, строгание, сверление, протягивание, фрезерование, шлифование и отделочную обработку.
Чтобы срезать с заготовки слой металла, необходимо режущему инструменту и заготовке сообщить относительное движение. Инструмент и заготовку устанавливают и закрепляют в рабочих органах станка, обеспечивающих эти относительные движения.
Движения рабочих органов станка подразделяют на движение резания, установочные и вспомогательные. Движения, которые обеспечивают срезание слоя металла с заготовки называют движением резания. К ним относят главное движение и движение подачи.
Главное движение - это движение, позволяющее осуществить процесс резания и определяющее скорость резания, обозначают буквой "V".
Движение подачи - это движение, обеспечивающее врезание режущей кромки инструмента в заготовку, обозначают буквой "S".
Движение, обеспечивающее взаимное, положение инструмента и заготовки перед срезанием с неё слоя материала, называют установочным.
Вспомогательные движения - это перемещения инструмента и заготовки при подготовке к процессу резания и после окончание его.
К элементам процесса резания относят скорость резания, подача, глубина резания.
Скорость резания - это скорость перемещения обрабатываемой поверхности заготовки относительно режущего инструмента. Если главное движение является вращательным (точение), то скорость резания вычисляют по формуле:
где Д— диаметр заготовки или инструмента, мм; n - частота вращения шпинделя, об/мин.
Подачей называют путь инструмента относительно заготовки при поступательном движении подач, измеряют в мм/об или мм/мин.
Глубина резания - это толщина слоя заготовки снимаемого за один рабочий ход, измеряют в мм. При точении цилиндрической заготовки глубину резания вычисляют по формуле:
где Д— диаметр обрабатываемой поверхности (заготовки); d - диаметр обработанной поверхности. Резание металлов - это сложный процесс взаимодействие режущего инструмента и заготовки. При движение инструмента упругие деформации переходят в пластические, которые при продолжение взаимодействия приводят к сдвиговым деформациям. Происходит процесс движения частей металла друг относительно друга вплоть до скалывания и образование стружки, когда напряжение превышает предел прочности металла (рис. 81).
Рис. 81. Схема процесса образования стружки
Срезанный слой металла дополнительно деформируется вследствие трения стружки о переднюю поверхность инструмента. В зависимости от свойств металла, режима резания и геометрии инструмента образуются 3 вида стружки (рис. 82):
сливная стружка - представляет собой сплошную гладкую металлическую ленту. Образуется при резании пластичных металлов и сплавов с малой подачей и большой скоростью резания.
стружка скалывания - металлическая лента с одной гладкой стороной (прирезцовой) и другой стороной с зазубриными. Образуется при резании металлов средней твердостью с большой подачей и малой скоростью резания.
стружка надлома состоит из отдельных частей разной формы, не связанных между собой. Образуется при обработке хрупких материалов.
Рис. 82. Виды стружек а - сливная;
б - скалывания; в - надлома