5. Приемы нарезания резьбы резцами. Винтовую канаеку прорезают за несколько черновых и чистовых проходов. В конце каждою прохода поперечным движением па себн резец быстро выводят из канавки и обратным ходом станка возвращают суппорт в исходное положение.
Подачу резца па глубину резания можно выполнять различными способами.
При черновых проходах, когда срезается относительно толстая и жесткая стружка, канавку следует прорезать так, чтобы резец резал только одной режущей кромкой, В против но м случае стружки, срезаемые обеими кромками, сталкиваются, тормозят друг друга и резание затрудняется.
Дли того чтобы резец резал одной режущей кромкой, его подают в начале каждого прохода поперечно на глубину резания и продольно. Отношение продольной подачи, выполняемой по лимбу верх них салазок, к поперечной примерно составляет: для метрических резьб"- 0,6, для дюймовых - 0,5.
Тот же результат можно получить при подаче резца параллельно одной из сторон профиля резьбы верхними салазками. Для этого их разворачивают под углом 60° к оси центров станка (для метрических резьб) или 62°30" (для дюймовых резьб). Лучше для этой цели применить односторонний резец. У которого можно заточить положительный передний угол у и тем значительно облегчить процесс резания.
При чистовых проходах, когда срезаются топкие струйки и профилю резьбы придается требуемая форма и чистота, резец углубляют в канавку только поперечной подачей, как показано на 210, г.
Возвращение суппорта в исходное положение после каждого прохода н большинстве случаев выполняется обратным ходом станка. Для сокращения потерь времени на холостые движения обратное вращение шпинделя совершается быстрее прямого. Однако при па резании длинных резьб в некоторых случаях маточную гайку можно выключать и отводить суппорт в исходное положение ручной или ускоренной механической подачей. Так можно поступать только при нарезании четных резьб, когда uiar ходового винта 5к делится без остатка на шаг нарезаемой резьбы Sv. Например, при 5Л=12 мм четными будут резьбы с шагом Sp = 0,25; 0,5; 1,5; 2; 3; 4; b; 12. В этом случае при включении маточной ганки в любом исходном положении суппорта обеспечивается попадание резца в предварительно прорезанную винтовую канавку.
Левые резьбы в отличие от правых нарезаются при движении резца от передней бабки к задней.
Вопроса н задания для повторения
I. Когда применяется нарезание ре.льб резиаш?
а. Изобразите геометрию резьбовых резцов.
3, Укажите особенности ч применение резьбовых гребенок.
4, Как выполняется установка резьбовых резцов на станке?
5, Как подготавливают поверхности заготовок под резьбу?
б. Как выполняют настройку станка на шаг при нарезании стандартных н специальных резьб?
7. Подберите сменные колеса гитары для нарезания резьб с шагом 13 мм. 21 мм, 9п на I", если шаг ходового винта мм,
8. Укажите способы прорезания винтовых канавок.
9. Когда можно выключать маточную гайку при возвращении суппорта в исходное положение?
Торцы и уступы обрабатывают подрезными, проходными отогнутыми или проходными упорными резцами. Подрезной резец, рисунок - а) предназначен для обработки наружных торцовых поверхностей. При подрезании торца подача резца осуществляется перпендикулярно оси обрабатываемой детали. Подрезной резец, рисунок - б) позволяет обрабатывать различные торцовые и другие поверхности с продольной и поперечной подачами. Подрезные резцы изготовляют с пластинами из быстрорежущих сталей и твердых сплавов. Главный задний угол α=10-15 градусов, передний угол γ выбирают в зависимости от обрабатываемого материала. Проходным отогнутым резцом, рисунок - в) можно выполнять подрезку торца при поперечной подаче S2 и обтачивание при продольной подаче S1 резца. Проходным упорным резцом, рисунок - г) можно подрезать торцы и обтачивать уступы при продольной подаче S1. Резцы для подрезания торцов должны устанавливаться точно по оси детали, иначе на торце детали остается выступ. При большом диаметре торцовой поверхности припуск снимают с поперечной подачей в несколько проходов. Уступы более 2-3 мм подрезают проходными резцами в несколько приемов. Сначала уступ образуется при продольной подаче S1 резца, а затем подрезается при поперечной подаче S2, рисунок - д).
Режимы резания . При подрезании торцов и уступов поперечная и продольная подачи определяются так же, как и при обтачивании цилиндрических поверхностей. Поперечная подача обычно берется меньше продольной. Для черновой обработки торцов рекомендуются поперечные подачи 0,3-0,7 мм/об при глубине резания 2-5 мм, а для чистовой обработки 0,1-0,3 мм/об при глубине резания 0,7-1 мм. Скорость резания для обработки торцов и уступов обычно на 20% выше, чем при обработке наружных цилиндрических поверхностей, так как время участия резца в процессе резания незначительно и он не успевает нагреться до критической температуры.
Одним из многофункциональных способов обработки металлов является точение. С его помощью осуществляется черновая и в процессе изготовления или ремонта деталей. и эффективная качественная работа достигается путем рационального подбора режимов резания.
Особенности процесса
Токарная отделка осуществляется на специальных станках с помощью резцов. Главные движения выполняются шпинделем, который обеспечивает вращение закрепленного на нем объекта. Движения подачи совершаются инструментом, который закреплен в суппорте.
К основным видам характерных работ относятся: торцевое и фасонное обтачивание, растачивание, обработка углублений и канавок, подрезание и отрезание, оформление резьбы. Каждый из них сопровождается производительными движениями соответствующего инвентаря: проходных и упорных, фасонных, растачивающих, подрезных, отрезных и резьбовых резцов. Разнообразный типаж станков позволяет обрабатывать мелкие и очень крупные объекты, внутренние и внешние поверхности, плоские и объемные заготовки.
Основные элементы режимов
Режим резания при токарной обработке - это комплекс параметров работы металлорежущего станка, направленный на достижение оптимальных результатов. К ним относятся следующие элементы: глубина, подача, частота и скорость вращения шпинделя.
Глубина - это толщина металла, снимаемая резцом за один проход (t, мм). Зависит от заданных показателей чистоты и соответствующей шероховатости. При черновом точении t = 0,5-2 мм, при чистовом - t = 0,1-0,5 мм.
Подача - расстояние перемещения инструмента в продольном, поперечном или прямолинейном направлении относительно одного оборота обрабатываемой детали (S, мм/об). Важными параметрами для ее определения являются геометрические и качественные характеристики
Частота вращения шпинделя - количество оборотов главной оси, к которой крепится заготовка, осуществляемое за период времени (n, об/с).
Скорость - ширина прохода за одну секунду с соответствием заданной глубины и качества, обеспеченная частотой (v, м/с).
Сила точения - показатель расходуемой мощности (P, Н).
Частота, скорость и сила - важнейшие взаимосвязанные элементы режима резания при токарной обработке, которые задают и оптимизационные показатели отделки конкретного объекта, и темп работы всего станка.
Исходные данные
С точки зрения системного подхода процесс точения можно рассматривать как слаженное функционирование элементов сложной системы. К ним относятся: инструмент, заготовка, человеческий фактор. Таким образом, на эффективность этой системы влияет перечень факторов. Каждый из них учитывается тогда, когда необходимо рассчитать режим резания при токарной обработке:
- Параметрические характеристики оборудования, его мощность, тип регулирования вращения шпинделя (ступенчатое или бесступенчатое).
- Способ крепления заготовки (с помощью планшайбы, планшайбы и люнета, двух люнетов).
- Физические и механические свойства обрабатываемого металла. Учитывается его теплопроводность, твердость и прочность, тип производимой стружки и характер ее поведения относительно инвентаря.
- Геометрические и механические особенности резца: размеры углов, державки, радиус при вершине, размер, тип и материал режущей кромки с соответствующей теплопроводностью и теплоемкостью, ударной вязкостью, твердостью, прочностью.
- Заданные параметры поверхности, в том числе ее шероховатость и качество.
Если все характеристики системы учтены и рационально просчитаны, становится возможным достижение максимальной эффективности ее работы.
Критерии эффективности точения
Детали, изготавливаемые с помощью токарной отделки, являются чаще всего составляющими ответственных механизмов. Требования выполняются с учетом трех основных критериев. Наиболее важным является максимальное выполнение каждого из них.
- Соответствие материалов резца и обтачиваемого объекта.
- Оптимизация между собой подачи, скорости и глубины, максимальная производительность и качество отделки: минимальная шероховатость, точность форм, отсутствие дефектов.
- Минимальные затраты ресурсов.
Порядок расчета режима резания при токарной обработке осуществляется с высокой точностью. Для этого существует несколько различных систем.
Способы вычисления
Как уже было сказано, режим резания при токарной обработке требует учета большого количества разных факторов и параметров. В процессе развития технологии многочисленные ученые умы разработали несколько комплексов, направленных на вычисление оптимальных элементов режимов резания для различных условий:
- Математический. Подразумевает точный расчет по существующим эмпирическим формулам.
- Графоаналитический. Совмещение математического и графического методов.
- Табличный. Выбор значений, соответствующих заданным условиям работы, в специальных комплексных таблицах.
- Машинный. Использование программного обеспечения.
Наиболее подходящий выбирается исполнителем в зависимости от поставленных задач и массовости производственного процесса.
Математический метод
Аналитически вычисляются Формулы существуют более и менее сложные. Выбор системы определяется особенностями и требуемой точностью результатов просчетов и самой технологии.
Глубина рассчитывается как разность толщины заготовки до (D) и после (d) обработки. Для продольных работ: t = (D - d) : 2; а для поперечных: t = D - d.
Допустимая подача определяется поэтапно:
- цифры, которые обеспечивают необходимое качество поверхности, S шер;
- подача с учетом характеристик инструмента, S р;
- значение параметра, учитывающее особенности закрепления детали, S дет.
Каждое число вычисляется по соответствующим формулам. В качестве фактической подачи выбирают наименьшую из полученных S. Также существует обобщающая формула, учитывающая геометрию резца, заданные требования к глубине и качеству точения.
- S = (C s *R y *r u) : (t x *φ z2), мм/об;
- где C s - параметрическая характеристика материала;
- R y - заданная шероховатость, мкм;
- r u - радиус при вершине токарного инструмента, мм;
- t x - глубина точения, мм;
- φ z - угол при вершине резца.
Скоростные параметры вращения шпинделя считаются по различным зависимостям. Одна из фундаментальных:
v = (C v *K v) : (T m *t x *S y), м/мин, где
- C v - комплексный коэффициент, обобщающий материал детали, резца, условия процесса;
- K v - дополнительный коэффициент, характеризующий особенности точения;
- T m - стойкость инструмента, мин;
- t x - глубина резания, мм;
- S y - подача, мм/об.
При упрощенных условиях и с целью доступности расчетов, скорость токарной обработки заготовки можно определить:
V = (π*D*n) : 1000, м/мин, где
- n - частота вращения шпинделя станка, об/мин.
Используемая мощность оборудования:
N = (P*v) : (60*100), кВт, где
- где P - сила резания, Н;
- v - скорость, м/мин.
Приведенная методика является очень трудоемкой. Существует большое разнообразие формул различной сложности. Чаще всего сложно правильно подобрать нужные, чтобы произвести расчет режимов резания при токарной обработке. Пример наиболее универсальных из них приведен тут.
Табличный метод
Суть этого варианта состоит в том, что показатели элементов находятся в нормативных таблицах в соответствии с исходными данными. Существует перечень справочников, в которых приведены значения подач в зависимости от параметрических характеристик инструмента и заготовки, геометрии резца, заданных показателей качества поверхности. Есть отдельные нормативы, вмещающие в себе предельно допустимые ограничения для различных материалов. Отправные коэффициенты, необходимые для расчета скоростей, также содержатся в специальных таблицах.
Такая методика используется обособленно или одновременно с аналитической. Она удобна и точна в применении для несложного серийного производства деталей, в индивидуальных мастерских и в домашних условиях. Она позволяет оперировать цифровыми значениями, используя минимум усилий и исходных показателей.
Графоаналитический и машинный методы
Графический способ является вспомогательным и основан на математических расчетах. Вычисленные результаты подач наносятся на график, где расчерчивают линии станка и резца и по ним определяют дополнительные элементы. Этот метод - очень сложная комплексная процедура, которая является неудобной для серийного производства.
Машинный способ - точный и доступный вариант для опытного и начинающего токаря, разработанный для того, чтобы вычислять режимы резания при токарной обработке. Программа предоставляет наиболее точные значения в соответствии с заданными исходными данными. Они обязательно должны включать:
- Коэффициенты, характеризующие материал обрабатываемой детали.
- Показатели, соответствующие особенностям инструментального металла.
- Геометрические параметры токарных резцов.
- Числовое описание станка и способов закрепления заготовки на нем.
- Параметрические свойства обрабатываемого объекта.
Сложности могут возникать на этапе числового описания исходных данных. Правильно задав их, можно быстро получить комплексный и точный расчет режимов резания при токарной обработке. Программа может содержать неточности работы, однако они менее значительны, чем при ручном математическом варианте.
Режим резания при токарной обработке - важная расчетная характеристика, определяющая ее результаты. Одновременно с элементами выбираются инструменты и охлаждающе-смазывающие вещества. Полный рациональный подбор этого комплекса - показатель опытности специалиста или его упорности.
И снова здравствуйте! Сегодня тема моего поста главные движения при токарной обработке такие как скорость резания и подача. Эти две составляющие режимов резания являются основополагающие при токарной обработке металла и других материалов.
Главное движение или скорость резания.
Если мы посмотрим на рисунок который приведен выше то увидим, что главное движение при станке совершает именно заготовка. Она может вращаться как по часовой стрелке так и против. В основном как видим вращение направленно на резец, так как это обеспечивает срезание поверхностного слоя с заготовки и образования стружки.
Вращение заготовке придает шпиндель токарного станка и диапазон оборотов шпинделя (n) достаточно большой и может регулироваться в зависимости от диаметра детали ее материала и применяемого режущего инструмента. При точении в основном это
Скорость резания при токарной обработке рассчитывается по формуле:
V — это само главное движение именуемое скорость резани.
П — это постоянная константа которая равняется 3,14
D — диаметр обрабатываемой детали (заготовки).
n — число оборотов шпинделя станка и зажатой в нем детали.
Движение подачи при токарной обработке.
Про движение подачи вы наверное уже поняли. ДА это перемещение режущего инструмента который закреплен в резцедержателе (для данного эскиза). Крепление резцов может быть и другим, но об этом позже 🙂 . Для осуществления подачи на токарном станке используется специальная кинематическая схема шестерен. Если это простое точение то тут не важна синхронизация вращения обрабатываемой заготовки и режущего инструмента, но если вы решите нарезать резьбу то тут все будет по другому. Об этом поговорим в следующих статьях. Если не хотите пропустить их то подписывайтесь на обновления моего блога .
Формулы для расчета движения подачи на токарном станке выглядит по разному,ведь это может быть как подача на оборот так и минутная подача.
Подача на оборот — это расстояние которое проходит режущий инструмент в нашем случае резец за один оборот обрабатываемой детали. В зависимости от вида обработки определение может быть другим. Например — это расстояние на которое перемещается заготовка относительно фрезы за один ее оборот.
Минутная подача — это расстояние которое проходит резец за одну минуту (что и логично из названия).
Скорость резания и подача. Заключение.
И так можно подвести итог. Сегодня мы с вами узнали про главные движения при токарной обработке такие как скорость резания и подача. Я не ставлю своей целью загрузить вас массой формул и тягомотных определений их вы можете найти в различных книгах про машиностроение и резание металлов, я хочу вам разъяснить основные понятия человеческим и понятным языком. Думаю у нас все получится 🙂 .
На сегодня все. До скорой встречи друзья!
С вами был Андрей!