Обработка деталей на станках токарной группы.

Процессы обработки резанием.

Обработка на металлорежущих станках является наиболее распространенным методом формообразования поверхностей твердых тел с высокой точностью и низкой шероховатостью

Физическая сущность процесса обработки резанием состоит в механическом разрушении наружного слоя материала, прилегающего к обрабатываемой поверхности заготовки. В основе процесса резания лежит деформация разрушения поверхностного слоя под воздействием внешних сил – сил резания. Процесс резания сопровождается выделением тепла и другими явлениями.

Процесс удаления слоя металла с обрабатываемой поверхности состоит в следующем. Под действием силы Р резец, выполненный в виде клина, передней плоскостью вдавливается в верхний слой металла изделия и подвергает его упругой и пластической деформации. Затем преодолевая внутренние силы связи, резец отрывает частицы от основной массы путем сдвига по плоскости. При движения резца под действием силы Р процесс сдвига совершается непрерывно и с обрабатываемой поверхности удаляется слой металла толщиной z в виде стружки. В процессе резания, в следствие упруго-пластической деформации, металл, уходящий в стружку, и слой металла, прилегающий к обрабатываемой поверхности, упрочняются, при этом изменяется макро- и микроструктура металла верхнего слоя, повышается его твердость, в нем возникают внутренние напряжения. Вместе с тем в верхнем слое образуются макро- и микротрещины, следовательно, ухудшаются его физико-механические свойства, поэтому он получил название дефектного слоя. Производительность и экономичность процесса резания резцом зависит при прочих равных условиях от физико-механических свойств материала резца и формы его режущей части. Рациональная форма режущей части резца определяется в основном его углами α и γ. Угол γ - называется передним углом, а угол α - называется задним углом, есть еще угол β – угол заострения. При обработке резцом цилиндрической поверхности (рис.15) задний угол α образуется задней плоскостью резца и плоскостью резания. Оптимальные значения углов α и γ для обработки различных марок сталей находится в пределах α=6-12°, γ=10-15°, для обработки пластмасс α=10-15°, γ=15-20°.

Для изготовления режущих инструментов применяют углеродистые инструментальные стали марок У10А, У11А, у12А, легированные стали ХВГ, ХГ, 9ХС, быстрорежущие стали марок Р9, Р18, металлокерамические твердые сплавы, специальные марки керамики, технические алмазы и другие абразивные материалы.

В процессе резания вся механическая работа деформации материала заготовки и трения переходит в тепло. Теплота, выделяемая в результате резания, понижает режущие свойства инструмента, снижает его износостойкость, ухудшает физико-механические свойства поверхностного слоя материала заготовки. Поэтому процесс резания, как правило, ведут с охлаждением. Смазочно - охлаждающие вещества оказывают большое влияние на условия процесса резания, они снижают температуру инструмента и детали, уменьшают силу трения и износ инструмента.

Обработка деталей на станках токарной группы.

Технологическим оборудованием для формообразования деталей резанием являются металлорежущие станки. По способу осуществления процесса резания металлорежущие станки делятся на следующие группы: токарные, фрезерные, строгальные, протяжные, шлифовальные, специализированные, специальные и др. В трудоемкости механической обработки деталей бортового радиооборудования удельный вес работ, выполняемых на станках токарной группы, является преобладающим. На токарных станках обрабатывают наружные и внутренние цилиндрические поверхности, имеющие форму тел вращения, и прилегающие к ним плоские торцовые поверхности, расположенные перпендикулярно к оси их вращения. Параметрами режима резания при токарной обработке являются: скорость резания V; подача s; глубина резания t (мм), т.е. толщина снимаемого слоя металла за один проход резца. Токарные станки обладают широкими технологическими возможностями. Кроме обработки цилиндрических и плоских торцовых поверхностей резцами на них можно выполнять сверление, зенкерование и развертывание центрального отверстия детали, нарезание резьбы и накатывание рельефа, накатывание мелкомодульных зубчатых колес, притирку и доводку поверхностей тел вращения и др. При тонком точении деталей из цветных сплавов применяют алмазные резцы, а при обработке деталей из черных металлов — резцы с пластинами твердого сплава. Тонкое растачивание и обтачивание на прецизионных токарных станках обеспечивает получение стабильной точности диаметральных размеров по 1-му классу, отклонение формы не более 0,003—0,005 мм и шероховатость Δ 10. Отличительными особенностями прецизионных токарных и токарно-расточных станков являются их большая жесткость (сопротивление упругим деформациям) и наличие высоких скоростей вращения шпинделя. Конструктивной особенностью токарно-расточных станков является то, что режущий инструмент закрепляется на шпинделе станка и совершает вращательное и поступательное движения, а обрабатываемая деталь неподвижно закрепляется на столе станка.