Конструктивные и геометрические элементы металлорежущих инструментов

Общие сведения

Разнообразие технологических методов обработки заготовок резанием определяет наличие в промышленности широкой номенклатуры металлорежущих инструментов. К ним относят резцы, фрезы, свёрла, зенкеры, развёртки, метчики, плашки и т. д. Режущий инструмент обеспечивает создание поверхности детали заданной чертежом формы и размеров путем отделения стружки от заготовки. Эффективность процесса резания во многом определяется конструктивными и геометрическими характеристиками инструмента, маркой материала и его свойствами. Так, производительность и стоимость механической обработки существенно зависят от прочности лезвий режущего инструмента, термоустойчивости инструментального материала, формы и расположения режущих кромок.

Изучение различных типов металлорежущих инструментов позволяет глубже понять технологические возможности конкретных методов обработки резанием и определить факторы, обеспечивающие эффективность их применения.

По внешнему виду металлорежущие инструменты различных групп существенно отличаются друг от друга. В то же время все они имеют рабочую и крепёжную части. Основу рабочей части любого инструмента составляет режущая часть, состоящая из одного или нескольких клинообразных элементов, служащих для проникновения в материал заготовки и отделения стружки. Эти элементы называют лезвиями.

Рабочая часть некоторых инструментов, кроме режущей, имеет и калибрующую часть. Последняя, удаляя незначительный, оставшийся после прохождения режущей части припуск, обеспечивает получение окончательной точности размеров и требуемое качество обработанной поверхности на детали.

По количеству лезвий режущие инструменты подразделяют на однолезвийные и многолезвийные. Примером однолезвийного металлорежущего инструмента может служить токарный проходной резец, части и элементы которого рассмотрены в лабораторной работе 1.4.

Для того чтобы режущий инструмент мог осуществлять резание, его лезвие должно быть определённым образом ориентировано относительно поверхностей заготовки (обрабатываемой, обработанной, поверхности резания (см. рис. 1.28, а) и вектора скорости резания υ (см. рис. 1.29). В координатной системе, связанной с этими поверхностями, применительно к лезвию рассматривают геометрические параметры (углы) режущей части инструмента, получаемые заточкой, расположением лезвий на корпусе инструмента и положением самого инструмента на станке. Основными среди них являются: передний угол g, главный задний угол a, угол заострения b, главный и вспомогательный углы в плане j и j¢ и угол наклона главной режущей кромки l (см. рис. 1.29).

Лезвие инструмента образовано передней и задней (задними) поверхностями, которые в процессе резания находятся в контакте с заготовкой и (или) стружкой. С целью снижения сил трения высота шероховатости этих поверхностей по параметру Rа не должна превышать 0,16 мкм.

Передняя поверхность лезвия у многих инструментов является частью поверхности стружечной канавки. Размеры и форма последней выбираются такими, чтобы стружка, образованная за время непрерывного контакта лезвия инструмента с заготовкой, могла разместиться в объёме этой канавки. Примеры инструментов со стружечными канавками приведены в заданиях 7, 8, 11, 14 (таблица 2.6).

Если инструмент оснащён пластинками из инструментального материала, то их закрепляют на корпусе пайкой или механическим способом. Инструмент с механическим креплением режущих пластин называют сборным.

Режущий инструмент при установке на станок должен быть не только определённым образом ориентирован относительно заготовки, но и надёжно закреплён. Для реализации этой функции служит его крепёжная часть, выполняемая в виде конического или цилиндрического хвостовика, призматического стержня или посадочного отверстия. С целью экономии дорогостоящих инструментальных материалов крепёжную часть инструмента часто изготавливают из конструкционной стали. Рабочую и крепёжную части инструмента в этом случае соединяют между собой с помощью сварки или пайки, а изготовленный по такой технологии инструмент называют составным. Примеры составных инструментов приведены в заданиях 1, 2, 8, 11, 14 (таблица 2.6).

При изучении конструкции режущего инструмента и нахождении его конструктивных и геометрических параметров необходимо представить инструмент в процессе резания. При этом следует определить направление движений резания: главного движения D_г и движения подачи D_s. Это позволит найти и правильно обозначить на эскизе инструмента и его сечениях следы основной плоскости , плоскости резания и главной секущей плоскости (см. рис. 1.29). Основы выделения и правила нахождения координатных плоскостей изложены в работе 1.4.

Содержание работы

Работа включает изучение общих сведений о конструктивных и геометрических параметрах металлорежущего инструмента, нахождение частей конкретного реального инструмента и указания этих частей и углов на эскизе режущего инструмента с использованием статической системы координат в виде принятых условных обозначений (см. работу 1.4); составление отчёта.

Дата добавления: 2014-12-27