Общие сведения по механической обработке деталей машин

Среди современных методов производства деталей машин наиболь­шее распространение имеет метод обработки поверхности заготовки со снятием слоя металла в виде стружки. При такой обработке деталям при­дается требуемая форма и шероховатость поверхности. Процесс обработки осуществляется при относительном перемещении заготовки и инструмен­та.

К основным методам обработки поверхностей деталей машин реза­нием относятся: точение, строгание, фрезерование, сверление, протягива­ние, шлифование, зубонарезание, хонингование и др.

Для выполнения этих операций используются соответствующие металлорежущие станки. Металлорежущим станком называется машина, предназначенная для придания обрабатываемой заготовке требуемой формы, путем снятия стружки с заданной степенью точности. Металлоре­жущие станки в зависимости от их назначения, характера выполняемых работ и других особенностей классифицируются по различным признакам.

1. По универсальности: станки универсальные, предназначенные для выполнения различных операций на деталях, разных по форме и размерам; специализированные - для обработки однотипных дета­лей; специальные - для обработки лишь одного вида изделий или выполнения только одной определенной операции.

2. По степени автоматизации: с ручным управлением, автоматические, полуавтоматические.

3. По точности: нормальной точности - класс Н; повышенной точности - класс В, станки особо высокой точности - класс А; особо точные - класс С.

4. По конструктивным признакам: горизонтальные, вертикальные, карусельные и др.

5. По весу: легкие - весом до 1 т; средние - до 10т; тяжелые - свыше 10т.

Все серийно выпускаемые станки отечественного производства имеют маркировку, разработанную экспериментальным научно-исследовательским институтом металлорежущих станков (ЭНИМСом).

Модель станка обозначается тремя или четырьмя цифрами. Все металлорежущие станки по технологическим признакам подразделяются на десять групп, каждая из которых делится на десять типов.

Например: станок 2А125 расшифровывается следующим образом - это модернизированный сверлильный вертикальный станок с диаметром свер­ла 25 мм.

Методы обработки деталей машин определяют точность изготовле­ния, шероховатость поверхности и физико-химические свойства поверх­ностного слоя, которые имеют большое значение для достижения высоких эксплуатационных показателей. Одна из главных задач современного ма­шиностроения - дальнейшее развитие, совершенствование и разработка новых технологических методов обработки заготовок деталей машин.

Одну и ту же поверхность можно обработать несколькими способа­ми (табл.1). Задача технолога состоит в выборе наиболее рациональных способов обработки деталей в условиях данного производства с использо­ванием универсальных станков.

Все движения узлов металлорежущих станков делятся на движение резания и установочные движения.

Движение, при котором с обрабатываемой заготовки срезается слой металла в виде стружки, называется движением резания.

Движения, при которых с поверхности заготовки слой металла не срезается, и не происходит изменения поверхности, называются установочными. К таким движениям можно отнести подвод резца к заготовке, перемещение стола с заготовкой (фрезерование), подвод резца к заготовке и другие подготовительные операции.

В свою очередь, движение резания подразделяется на два вида: глав­ное движение, определяющее скорость резания и движение подачи, обеспечивающее непрерывность врезания режущего лезвия инструмента в новые слои металла.

Таблица 1

Главное движение и движение подачи могут выполнять либо инст­румент, либо заготовка.

Каждый вид обработки может быть показан в виде схемы, где глав­ное движение обозначается буквой V, а движение подачи буквой S с соответствующим индексом:

S_пp - продольная подача;

S_п - поперечная подача;

S_в - вертикальная;

S_г - горизонтальная;

S_кр - круговая;

Установочные движения обозначаются - S_у.

Примеры некоторых схем обработки показаны на рисунке 1.

Рис. 1. Относительное перемещение заготовки и инструмента при обработке резанием (t - глубина резания)

При точении, сверлении, фрезеровании, и некоторых других операциях, выполняемых на станках с вращательным главным движением, скорость резания определяется по формуле:

где d - диаметр заготовки, мм;

n - число оборотов, мин.

При строгании, долблении и других операциях, выполняемых на станках с прямолинейным главным движением:

где L - длина рабочего хода, мм;

n - число двойных ходов.

где V_p - скорость рабочего хода;

V_x - скорость холостого хода.

V_p - всегда меньше V_x, поэтому k < 1.

При шлифовании скорость резания измеряется в м/сек и определяется по формуле:

где D - диаметр шлифовального круга в мм;

n - число оборотов шлифовального круга в мин.

Одновременно на станках применяются и различные подачи S (инструмента или заготовки).

Подачей называется путь перемещения режущего лезвия инструмента за один оборот заготовки или инструмента относительно заготовки на токарных или сверлильных станках, в мм.

На фрезерных станках подачей называется перемещение заготовки, отнесенное к одному обороту фрезы, к величине поворота фрезы на один зуб, или в единицу времени и обозначается S_мин - минутная подача (мм/мин), S_z - подача при повороте фрезы на один зуб.

На шлифовальных станках применяется минутная подача стола с заготовкой или минутная подача шлифовального круга.

На станках с двойным ходом величина подачи устанавливается в мм на один двойной ход заготовки или инструмента.

Чистовая обработка может выполняться не только на шлифовальных, но и на станках, где проводится основная работа.

При чистовом обтачивании применяется один из двух способов: с малой подачей обычными резцами и большой подачей широкими резцами. Наибольшее применение получило обтачивание с малой подачей при больших оборотах заготовки обычными чистовыми резцами. При этом не возникает больших усилий резания и достигается высокая точность обработки.

Недостатком этого способа является относительно низкая его производительность. Работа широкими резцами производительнее в несколько раз.

Для качественной чистовой обработки необходимо выполнение следующих условий:

• лезвия резца должны быть тщательно заточены;

• вспомогательное режущее лезвие резца должно устанавливаться строго параллельно оси заготовки;

• длина вспомогательного режущего лезвия широких резцов, зависящая от подачи, должна быть не менее 2S_пр.

Тонкое (алмазное) точение должно производиться алмазными резцами или резцами с твердосплавной напаянной пластинкой, с использованием высоких скоростей резания, малых подач и малой глубины резания.

Для повышения точности и уменьшения шероховатости обрабатываемой поверхности рекомендуется указанный припуск снимать не за один, а за два рабочих хода - черновой и чистовой.

Для получения отверстий высокой точности с чистой поверхностью первоначально сверлят отверстия меньшего диаметра, оставляя припуск на дальнейшую обработку. Дальнейшая обработка производится зенкером и разверткой. В некоторых случаях в качестве заключительной операции может быть использовано хонингование. В отдельных случаях отверстия соответствующего диаметра могут обрабатываться на внутришлифовальных станках.

Содержание задания на реферат и порядок его оформления

В соответствии с учебным планом эта работа предусмотрена для выработки навыков работы на уровне технолога предприятия.

Главная цель работы - максимально приблизить решение вопроса по изготовлению деталей машин к производственным условиям, приобрете­ние необходимых теоретических знаний и умения обоснованно защищать свою работу.

При оформлении реферата необходимо выполнить следующие пункты задания:

1. Дать эскиз детали в соответствии с заданием с указанием всех раз­меров.

2. Выполнить эскиз заготовки и кратко описать технологию ее полу­чения.

3. Выбрать универсальные металлорежущие станки для обработки указанных цифрами 1, 2, 3 поверхностей заготовки.

4. Определить очередность обработки заданных поверхностей.

5. Дать общий вид примененных станков с указанием основных узлов.

6. Дать эскизное изображение всех инструментов, применяемых на выбранных станках.

7. Дать схемы проводимых работ с учетом черновой и чистовой обра­ботки.

8. Дать общий вид одного из примененных станков с кинематической схемой.

9. При оформлении реферата необходимо последовательно описать весь технологический процесс с ответом на все поставленные вопросы.

Для выполнения этой работы необходимо первоначально ознако­миться с устройством и возможностями различных универсальных стан­ков. Список необходимой литературы указан в приложении.

Исходя из возможности выполнения на станках определенных опе­раций, выбрать такие, чтобы их потребное количество для получения за­данной детали было минимальным.

Следующим этапом должен быть, исходя из конструктивных осо­бенностей станков, выбор формы и метода получения заготовки с целью снижения общей трудоемкости изготовления деталей и ее установки и крепления на станке без использования специальных приспособлений.

Избранный метод получения заготовки должен быть кратко описан в реферате. Если для получения заданной детали из выбранной заготовки требуются не один, а несколько станков, то необходимо решить вопрос об очередности их использования.

Дальнейшее описание следует проводить в соответствии с выбран­ной очередностью. При описании работ выполняемых на каждом станке необходимо показать общий вид станка и схемы операций, которые необходимо выполнить с указанием движений (главное и подачи).

Описание станков и выполняемых работ следует проводить в той очередности, в которой будет проводиться обработка заготовки.

Кинематическая схема может быть на любом из задействованных станков по усмотрению студента.

Если какие-то участки обрабатываются разными инструментами, то в реферате должны быть показаны схемы обработки. (Сверло, развертка).

Реферат оформляется на стандартных листах, скрепленных в тет­радь. На титульном листе указывается: общее название работы - «Обра­ботка деталей машин резанием», фамилия, группа студента и фамилия преподавателя.

Эскизы деталей показаны в приложении. Выбор детали для каждого студента возможен в форме жеребьевки номеров деталей или другим ме­тодом по усмотрению преподавателя. Срок выполнения работы - 4 недели.

Все возникающие в процессе работы вопросы решаются в дни консультаций преподавателя.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: