Технология токарной обработки

Латунь—сплав меди с цинком. Латунь обозначают буквой Л и двузначным числом, показывающим среднее содержание меди в процентах. Например, латунь Л62 содержит 62% меди и 38% цинка. Для лучшей обрабатываемости в латунь вводят 1—2% свинца (автоматная латунь), а для повышения прочности — алюминий, никель и другие элементы. Например, латунь ЛЖМц 59-1-1 содержит 59% меди, 1% железа,   1%   марганца  и  39%   цинка.

Д,.ю ралюминий — сплав алюминия с медью (4—5%), магнием (0,5%), марганцем, кремнием и железом. Дюралюминий бывает следующих марок: Д1, Д6, Д16 и т. д. Обозначение дюралюминия не связано   с   его   химическим   составом.

Большинство п л а ст м а с с (текстолит, волокнит, аминопласт, полистирол и др.) обладает низкой теплостойкостью и теплопроводностью, которые в 200—300 раз меньше аналогичных параметров стали и чугуна. 'В состав пластмасс входят соединения, обладающие абразивными свойствами, что вызывает интенсивный износ резцов по задней поверхности и затупление режущих кромок.

При обработке пластмасс применяют резцы, аналогичные по форме и геометрическим размерам резцам для обработки металлов. Хорошо противостоят абразивному воздействию пластмасс резцы, оснащенные пластинами из твердых сплавов.

 

 

5. Режущий инструмент

 

При работе на токарных станках применяют  различные режущие инструменты: резцы, сверла, зенкеры, развертки, метчики, плашки, фасонный инструмент и др.

Токарные резцы являются наиболее распространенным инструментом, они применяются для обработки плоскостей, цилиндрических и фасонных поверхностей, нарезания резьбы и т. д. Элементы резца показаны на рис. 1.4.

Резец состоит из головки (рабочей части) и стержня, служащего для закрепления резца в резцедержателе.

Передней поверхностью резца называют поверхность, по которой сходит стружка. Задними (главной и вспомогательной) называют поверхности, обращенные к обрабатываемой детали. Главная режущая кромка выполняет основную работу резания. Она образуется пересечением передней и главной задней поверхностей резца.

Рис.    1.3.   Основные   поверхности  

заготовки

и условные плоскости

  для изучения

геометрии резца

Обрабатываемая поверхности

'Вспомогательная режущая кромка образуется пересечением передней и вспомогательной задней поверхностей.

'Вершиной резца является место пересечения главной и вспомогательной режущих кромок.

Для определения углов резца установлены  понятия: плоскость резания и основная плоскость.

Плоскостью резания называют плоскость, касательную к поверхности резания и проходящую через главную режущую кромку резца   (рис.   1.5).

 

 

 

 

 

Основной плоскостью называют плоскость, параллельную направлению продольной и поперечной подач; она совпадает с нижней опорной поверхностью резца.

Углы  резца разделяют на главные и вспомогательные (рис. 1.6). Главные углы резца измеряют в главной секущей плоскости, т. е. плоскости, перпендикулярной проекции главной режущей кромки на основную плоскость.

Главным задним углом а называется угол между главной задней поверхностью резца и плоскостью резания.

Углом заострения 0 называется угол между передней и главной   задней    поверхностями   резца.

Главным передним углом у называется угол между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания и проходящей через главную режущую кромку резца.

Углом резания б называется угол между передней поверхностью резца и плоскостью резания.

Главным углом в плане ф называется угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи.

'Вспомогательным углом в плане <pi называется угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи.

Углом при вершине в плане   е называется  угол  между

проекциями главной и вспомогательной режущих кромок, на основную плоскость.

 

 

 

                                                                    

 

Вспомогательным задним углом называется угол между вспомогательной задней поверхностью и плоскостью, проходящей через вспомогательную режущую кромку перпендикулярно основной плоскости.

Углом наклона главной режущей кромки , называется угол между главной режущей кромкой и плоскостью, проходящей через вершину резца параллельно основной плоскости.

Резцы классифицируются:

по  направлению подачи — на правые и левые (правые резцы на токарном стане работают при подаче справа налево, т. е. перемещаются к передней бабке станка);

по  конструкции головки — на прямые, отогнутые и оттянутые (рис. 1.7);

по  роду материала — из быстрорежущей стали, твердого сплава и т. д.;

по  способу изготовления — на цельные и составные (при использовании дорогостоящих режущих материалов резцы изготовляют составными: головка — из инструментального материала, а стержень — из    конструкционной    углеродистой

стали; наибольшее распространение получили составные резцы с пластинами из твердого сплава, которые припаиваются или крепятся механически);

по  сечению стержня — на прямоугольные,    круглые   и    квадратные; по виду обработки – на проходные, подрезные, отрезные, прорезные, расточные, фасонные, резьбонарезные и др. (рис. 1.8)

 

 

Рис. 1.4. Геометрия резца

 

 

Сверла. Сверление является одним ' из распространенных методов предварительной обработки отверстий. 'В зависимости от конструкции и назначения различают сверла: спиральные, перовые, для глубокого сверления, центровочные, эжек-торные и др. Наибольшее распространение получили спиральные сверла (рис.  1.9).

"Сверло  имеет: две главные режущие кромки  (рис.  1.10), образован-

ные пересесчением передних винтовых поверхностей канавок, по

которым сходит стружка, с задними поверхностями, обращенными к поверхности резания; поперечную режущую кромку (перемычку), образованную пересечением обеих задних поверхностей; две вспомогательные режущие кромки, образованные пересечением передних поверхностей с поверхностью ленточки.

Ленточка сверла — узкая полоска на его цилиндрической поверхности, расположенная вдоль винтовой канавки и обеспечивающая направление   сверла    при    резании.

Рис.  1.5. Сверла:

а-спиральное     с     коническим     хвостовиком  б- спиральное   с   цилиндрическим   хвостовиком, в—для глубокого сверления

Угол наклона винтовой канавки ω — угол между осью сверла и касательной к винтовой линии по наружному диаметру сверла (ω = 20 -30°).

 

 

 

 

 

 

Угол наклона поперечной режущей кромки (перемычки) ij) — острый угол между проекциями поперечной и главной режущих кромок на плоскость, перпендикулярную оси сверла (ψ = 50/55°).

Угол режущей части (угол при вершине) 2φ — угол между главными режущими кромками при вершине сверла (2 φ =118°).

Передний угол у — угол между касательной к передней поверхности в рассматриваемой точке режущей кромки и нормалью в той же точке к поверхности вращения режущей кромки вокруг оси сверла. По длине режущей кромки передний угол у является величиной переменной.

Задний угол α — угол между касательной к задней поверхности в рассматриваемой точке режущей кромки и касательной в той же точке к окружности ее вращения вокруг оси сверла. Задний угол сверла — величина переменная: α = 8/14° на периферии сверла и α = = 20/ 26° — ближе к центру сверла.

Зенкеры (рис. 1.11) по конструктивным особенностям и способу за крепления делятся на хвостовые и насадные, цельные и сборные; они предназначены для окончательной обработки отверстий или предварительной обработки отверстий под последующее развертывание.

 

 

 

 

Рис. 1.6. Элементы спирального сверла:

/ —  режущая   кромка,  2—передняя   поверхность,  3— задняя   поверхность,   4 — поперечная   кромка,

5 —  канавка, 6 — ленточка

 

 

Зенкеры с наружным диаметром до 32 мм изготовляются цельными и внешне напоминают спиральные сверла, но в отличие от последних имеют три винтовые канавки и, следовательно, три режущие кромки, что увеличивает их производительность. Режущая, или заборная, часть / (рис. 1.12) выполняет основную работу резания. Калибрующая часть 2 предназначена для калибрования отверстий и придания правильного направления зенкеру. Хвостовик 5 служит для закрепления зенкера в станке.

Главный угол в плане ср для зенкеров из быстрорежущей стали равен 45—60°, а для зенкеров твердосплавных — 60—75°. У зенкеров из быстрорежущей стали передний угол 7 = 8-=-15° при обработке стальных деталей;   7 ⁼ 6-г-8°   при   обработке

 

чугуна; у = 25/30° при обработке цветных  металлов и их сплавов. У твердосплавного зенкера у = 5° при обработке чугуна H.y = 0/5° при обработке стали.

Задний  угол α= 8/10°; угол наклона винтовой канавки ω= 10/25°. Для лучшего направления инструмента зубья зенкера имеют цилиндрическую фаску шириной 1,2— 2,8 мм.

Насадные зенкеры (рис. 1.13) применяются для обработки отверстий диаметром до 100 мм, имеют четыре винтовые канавки (и, следовательно, четыре режущие кромки), не имеют хвостовика и крепятся с помощью оправки.

Развертки (рис. 1.14) предназначены для изготовления точных отверстий и обеспечивают высокое качество обработанной поверхности.

 

 

 

^г)

Рис. 1.7. Развертки:

а—  ручная   цельная   с   цилиндрическим   хвостовиком,   б—машинная   цельная   с   коническим   хвостовиком, s — машинная цельная насадная, г — машинная сборная со вставными ножами, оснащенными

пластинами  из твердого сплава

Различают развертки машинные и ручные, а.по форме обрабатываемого отверстия — цилиндрические и конические. Развертки имеют 6—16 зубьев, распределяемых по окружности, как правило, неравномерно, что обеспечивает более высокое качество обработанной поверхности. Развертки могут быть с цилиндрическим или коническим хвостовиком.

Ручная  цельная развертка с цилиндрическим хвостовиком (рис. 1.14, а) состоит из рабочей части, шейки и хвостовика. Рабочая часть включает в себя направляющий конус с углом при вершине 90°, режущую, калибрующую часть и обратный конус. Режущая часть выполняет основную работу резания. У ручных разверток длину режущей части делают значительно большей, чем у машинных. Угол режущей части развертки составляет 2φ. При обработке сквозных отверстий φ = 30'/ 1°30' у ручных разверток, φ = 12 /15° у машинных разверток и разверток, оснащенных пластинами из твердых сплавов, φ = 30/45.

При обработке глухих отверстий φ = 45° у ручных разверток, φ = 60° у машинных разверток и φ = 75° у твердосплавных разверток.

Калибрующая часть служит для направления  развертки при резании и калибровании отверстия. Обратный конус уменьшает  трение развертки об обработанную поверхность и снижает величину разбивки отверстия. У ручных разверток диаметр около шейки меньше калибрующего на 0,005—0,008 мм, у машинных — на 0,04—0,08 мм.

     Передний угол 7 = 0° у чистовых разверток из быстрорежущих сталей, у = 5/ 10° у черновых разверток из быстрорежущих сталей и y=0/5° у твердосплавных разверток. Задний угол на режущей и калибрующей   частях   разверток   α = 6/10°.

Метчики (рис. 1.15) предназначены для нарезания или калибрования резьбы в отверстиях. Различают метчики ручные, машинные, гаечные (для нарезания резьбы в гайках) и плашечкые (для нарезания резьбыв плашках), Ручные метчики поставляются в комплекте, состоящем из 2—3 метчиков; черновые метчики имеют заниженные размеры, а чистовой — размеры полного профиля резьбы. Гаечные метчики выполняют с коротким, длинным и изогнутым хвостовиками.

 

 

 

 

 

 

-Рабочая  часть метчика ι (см. рис. 1.15) состоит  из заборной ι1 и калибрующей  ι2 частей. Длина заборной (режущей) части ручных черновых метчиков 4 витка, ручных чистовых метчиков 1,5—2 витка. Длина заборной части машинных метчиков при нарезании сквозных отверстий 5—6 витков, а. при нарезании глухих отверстий 2 витка. У гаечных метчиков длина заборной части 11—12 витков.

Калибрующая часть ι2 служит для зачистки и  калибрования резьбы и обеспечения правильного направления. Для уменьшения трения калибрующая часть имеет незначительный обратный конус. Хвостовая часть метчика ιз представляет собой стержень; конец хвостовика ι4 у ручных (а иногда и машинных) метчиков имеет форму квадрата. Профиль канавки метчика оказывает влияние на процесс нарезания резьбы и должен способствовать отводу стружки. Широкое распространение получили метчики с тремя и пятью канавками.

Передний  угол метчика y = 5/10 при обработке стали, у = 0/5° при обработке чугуна и у== = 10/25° при обработке цветных металлов и их сплавов.  Задний угол метчика α = 4/12°. Обычно метчики изготовляются с прямыми канавками, но в ряде слу чаев

 

Рис. 1.8. Резьбонарезная плашка

 

угол  наклона канавки ε = 8/15°, что улучшает условия отвода стружки.

Плашки (рис. 1.16) предназначены для нарезания или калибрования наружных резьб за один проход. Наиболее широко применяются плашки для нарезания резьб диаметром до 52 мм.