48. Причины, вызывающие отклонения размеров и формы деталей при токарной обработке

Достижение заданной точности деталей при токарной обработке

сопряжено со значительными трудностями вследствие действия ряда

факторов, основными из которых являются следующие:

 точность изготовления и износ технологического оборудования

(станков), приспособлений и обрабатывающего инструмента;

 погрешность установки заготовки на станке;

 жесткость технологической системы, в которой ведется обработка;

 температурные деформации технологической системы;

 остаточные деформации обрабатываемой детали;

 геометрическое копирование погрешностей обрабатываемой детали;

 погрешность измерения;

 погрешность наладки станка.

Степень влияния перечисленных факторов на точность обработки

различна и зависит не только от вида выполняемой операции, но и от типа

производства.

49. Режимы токарной обработки

50. Элементы и углы резца

Главные углы измеряются в главной секущей плоскости. Сумма углов α+β+γ=90°.

• Главный задний угол α — угол между главной задней поверхностью резца и плоскостью резания. Служит для уменьшения трения между задней поверхностью резца и деталью. С увеличением заднего угла шероховатость обработанной поверхности уменьшается, но при большом заднем угле резец может сломаться. Следовательно чем мягче металл, тем больше должен быть угол.

• Угол заострения β — угол между передней и главной задней поверхностью резца. Влияет на прочность резца, которая повышается с увеличением угла.

• Главный передний угол γ — угол между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания, проведённой через главную режущую кромку. Служит для уменьшения деформации срезаемого слоя. С увеличением переднего угла облегчается врезание резца в металл, уменьшается сила резания и расход мощности. Резцы с отрицательным γ применяют для обдирочных работ с ударной нагрузкой. Преимущество таких резцов на обдирочных работах заключается в том, что удары воспринимаются не режущей кромкой, а всей передней поверхностью.

• Угол резания δ=α+β.

Вспомогательные углы измеряются во вспомогательной секущей плоскости.

• Вспомогательный задний угол α₁ — угол между вспомогательной задней поверхностью резца и плоскостью, проходящей через его вспомогательную режущую кромку перпендикулярно основной плоскости.

• Вспомогательный передний угол γ₁ — угол между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания, проведённой через вспомогательную режущую кромку

• Вспомогательный угол заострения β₁ — угол между передней и вспомогательной задней плоскостью резца.

• Вспомогательный угол резания δ₁=α₁+β₁.

Углы в плане измеряются в основной плоскости. Сумма углов φ+φ₁+ε=180°.

51. Шлифование в процессах изготовления деталей

Механическая обработка более производительно проводится способом

Шлифованиея. В большинстве случаев при шлифовании деталей применяют электрокорундовые абразивные круги с определенным содержанием связующих компонентов. Нормальный электрокорунд марок 13А, 14А, 15А с керамической связкой используют главным образом для шлифования незакаленных сталей, а белый электрокорунд марок 22А, 23А, 24А – для закаленных углеродистых и легированных сталей.

Абразивные круги обладают способностью частично или полностью

самозатачиваться. Процесс самозатачивания заключается в выкрашивании

изношенных абразивных зерен и обнажении следующего ряда новых зерен абразива.Абразивные круги в силу особенностей своего строения легко могут быть пропитаны жидкостью, которая проникает в поры под действием капиллярных сил. После сушки кругов смазочно-активные компоненты, входящие в жидкость, в результате действия адгезионных сил надежно удерживаются в порах, превращая круги в самосмазывающиеся инструменты.

При шлифовании деталей пропитанными кругами происходят физико-

механические взаимодействия между активными компонентами вещества

пропитки и обрабатываемым металлом, которые приводят к созданию на режущих зернах пассивирующих пленок и способствуют уменьшению

трения в зоне обработки.

Твердость шлифовального круга во многом определяет качество

обработанных поверхностей. Следует понимать, что твердость

шлифовального круга характеризует не твердость абразивных зерен, а

прочность связки. Если твердость шлифовального круга больше твердости

обрабатываемого материала, то шлифовальный круг засаливается. Поэтому твердость круга, определяемая как сопротивление связки выкрашиванию зерен абразива под действием сил резания, должна назначаться в зависимости от твердости обрабатываемого материала. Для шлифования применяются абразивные инструменты различной степени твердости (табл. 13.1).

Зернистость абразивного круга выбирают в зависимости от свойств

обрабатываемого материала и технических требований к параметрам

(точности и шероховатости) поверхности. При обработке вязких материалов применяют круги с более крупным зерном, чем при обработке твердых и хрупких материалов. Это делается во избежание процесса засаливания абразивных кругов.При шлифовании крупнозернистыми кругами достигается высокая производительность, но при этом формируется достаточно большая по высоте шероховатость поверхности. Для уменьшения высоты микронеровностей требуется обработка мелкозернистыми кругами. Шлифование выполняют с окружной скоростью круга Vк=20…30 м/с,

скоростью вращения детали Vд=0,2…0,3 м/с и продольной подачей, которая назначается в долях ширины B шлифовального круга, S=0,5…0,7 B мм/об (табл. 13.2). При этом расход смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) должен составлять не менее 0,3 л/мин. Шлифование наружных цилиндрических поверхностей производят на

круглошлифовальных станках методом продольного шлифования, для

которого характерно равномерное изнашивание круга в процессе работы,

минимальное тепловыделение и высокое качество поверхности.

Посадочные поверхности детали, как правило, обрабатывают дважды 

черновым и чистовым продольным шлифованием.

Черновое шлифование позволяет получить точность размера по 8…9

квалитету, при этом достигается шероховатость Ra в диапазоне 0,4…6,3 мкм. Чистовое шлифование дает возможность получить точность обработки в диапазоне от 6 до 7 квалитета и чистоту поверхности Rа=0,3…3,2 мкм. И наконец, при необходимости тонким шлифованием можно достичь точности обработки по 5 квалитету, получая при этом шероховатость Ra в диапазоне 0,025…0,16 мкм. Тонкое шлифование алмазными кругами осуществляют при особо малой глубине резания t = 0,03…0,05 мм. Механической обработке посадочных поверхностей детали должно уделяться особое внимание, так как от точности их обработки во многом зависит качество сборки объекта ремонта. Диаметральные размеры посадочных шеек изготовляют по 6…7 квалитету с шероховатостью поверхности Ra = 0,16…0,63 мкм, допуски на длину ступеней вала назначают в пределах 0,1…0,4 мм.

Допуск на погрешности формы посадочных поверхностей, т. е. на

отклонение от круглости, цилиндричности, прямолинейности, назначают в долях допуска на диаметральный размер  = β·Ti

, где   допуск на погрешности формы; β – доля допуска на диаметральный размер; Ti – допуск на диаметральный размер. Для точных цилиндрических деталей доля допуска на диаметральный размер β в большинстве случаев составляет 0,3.Допустимые радиальные биения посадочных поверхностей относительно технологической базы и соосность поверхностей не должны превышать 0,01…0,03 мм.

При шлифовании кроме абразивных используют алмазные круги, т. е.

круги из синтетических сверхтвердых материалов (синтетический алмаз,

эльбор, баразон). В основном они применяются для финишной обработки

гальванических и металлизационных покрытий. Алмазные круги имеют

стойкость, в десятки раз превышающую стойкость абразивных кругов, а это позволяет обеспечить большую производительность, высокую точность обработки и чистоту поверхности.