ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 85
Скачиваний: 0
Главные углы измеряют в главной секущей плоскости (рис. 4, а);
к ним относятся: |
у г о л |
а — угол между |
главной задней |
||
г л а в н ы й |
з а д н и й |
||||
поверхностью и плоскостью резания; |
|
|
|||
у г о л з а о с т р е н и я |
ß — угол между передней и главной зад |
||||
ней поверхностями резца; |
между |
передней |
поверхностью |
||
п е р е д н и й |
у г о л |
у — угол |
|||
резца и плоскостью, перпендикулярной к плоскости резания; |
|||||
у г о л р е з а н и я б — угол между |
передней |
поверхностью и |
|||
плоскостью резания.
Как видно из рис. 4, а, между четырьмя главными углами су
ществуют следующие зависимости: |
|
« + ß + т = 90°, о + т = 90°, |
5 = а -f- 3 = 90° — т. |
Когда угол резания б меньше 90° |
(рис. 4, а I), передний угол |
резца считается положительным, когда угол резания равен 90°, пе редний угол равен нулю (рис. 4 ,а II), если же угол резания боль ше 90°, передний угол считается отрицательным (рис. 4, а III).
Вспомогательные углы измеряются во вспомогательной секущей
плоскости NiNi (рис. 4, а); |
к ним относятся: |
В с п о м о г а т е л ь н ы й |
з а д н и й у г о л сц— угол между |
вспомогательной задней поверхностью и плоскостью, проходящей через вспомогательную режущую кромку перпендикулярно к основ ной плоскости.
В с п о м о г а т е л ь н ы й п е р е д н и й у г о л уі измеряют во вспомогательной секущей плоскости N\Nі (рис. 4, а).
Кроме рассмотренных углов, резец, имеет углы в плане и угол наклона главной режущей кромки. Углы в плане измеряют в основ ной плоскости.
Г л а в н ы й у г о л в п л а н е ф — угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи.
В с п о м о г а т е л ь н ы й |
у г о л в п л а н е фі — угол |
между |
|
проекцией |
вспомогательной режущей кромки на основную |
плос |
|
кость и направлением подачи. |
проек |
||
Уг о л |
при в е р ш и н е |
в п л а н е е — угол между |
|
циями главной и вспомогательной режущих-кромок на основную плоскость. Как видно из рис. 4, а, ф + фі + е = 180°.
Уг о л н а к л о н а г л а в н о й р е ж у щ е й к р о м к и %— угол, заключенный между главной режущей кромкой и плоскостью, проведенной через вершину резца параллельно основной плоскости (рис. 4, б, в, г). Этот угол измеряется в плоскости, проходящей че рез главную режущую кромку, перпендикулярно к основной плос кости. Угол наклона главной режущей кромки считается положи тельным, когда вершина резца является наинизшей точкой режущей кромки (рис. 4,г); отрицательным, когда вершина резца является наивысшей точкой режущей кромки (рис. 4,6), и равным нулю —
при главной режущей кромке* параллельной основной плоскости
(рис. 4,в).
Ю
Углы режущей части резца, как и любого другого инструмента, влияют на процесс резания. Правильно выбрав углы резца, можно значительно уменьшить интенсивность износа его режущей части (увеличить стойкость) и обработать в единицу времени большее количество деталей.
Правильно выбранный передний угол облегчает снятие стружки, уменьшает трение и износ по передней поверхности резца. Чем боль ше передний угол у, тем меньше угол заострения ß, меньше «тело» резца и, следовательно, его прочность (см. рис. 4, а /).
При обработке твердых материалов, когда действуют большие силы при обработке прерывистых поверхностей, сопровождающейся ударом, и в некоторых других случаях угол у следует выполнять очень малым, а еще лучше — отрицательным. При отрицательном переднем угле «тело» у режущей кромки будет больше и, следова тельно, повысится его прочность (рис. 4, а III). При обработке пре рывистых поверхностей, если передний угол положительный, удар приходится на самую режущую кромку, а если отрицательный, то на некотором расстоянии от режущей кромки, отчего она не подвер гается такому быстрому разрушению.
Резание сопровождается большим трением передней поверхно сти об обрабатываемую поверхность и задней—-об обработанную поверхность, а следовательно, и большим тепловыделением.
Правильно выбранный задний угол а уменьшает трение задней поверхности об обработанную поверхность. При большом значе нии заднего угла уменьшается угол ß, т. е. ослабляется прочность режущей кромки. Усилие на сжатие стружки при резании в основ ном зависит от угла резания б. Чем меньше этот угол, тем меньше требуется усилие.
Различные материалы, например сталь, чугун, медь, образуют при обработке стружку разных видов. Металлы средней твердости (твердая сталь) образуют стружку скалывания, элементы которой связаны друг с другом довольно прочно и имеют вид ступеней (см. рис. 3,5). При обработке мягких металлов (меди, мягкой стали и др.) образуется стружка, верхняя сторона которой имеет мелкие
зазубрины, а нижняя, скользящая по передней |
поверхности рез |
||
ца,— гладкая и блестящая. Такая |
стружка сходит в виде ленты и |
||
называется сливной |
(см. рис. 3, е). |
При обработке хрупких твердых |
|
металлов образуется |
стружка надлома (см. рис. |
3, ж). Элементы |
|
ее отделены друг от друга и имеют вид чешуек неправильной фор мы. В отличие от стружки скалывания стружка надлома имеет не ровную поверхность со стороны, обращенной к передней грани рез ца, а противоположная сторона у нее гладкая. Такая стружка обра зуется, например, при обработке чугуна и бронзы.
На форму стружки влияют не только свойства обрабатываемо го материала — сопротивление разрушению, пластичность, твер дость, его структура (наличие остаточного аустенита), химические свойства, но и условия резания.
С уменьшением угла резания б, толщины снимаемого слоя стружки t и увеличением скорости резания стружка по своему ха-
П
рактеру приближается к сливной. При использовании смазывающеохлаждающих жидкостей стружка также приближается к сливной.
По виду стружки можно судить о качестве процесса резания. Образование сливной стружки вместо стружки скалывания и над лома свидетельствует о правильном выборе режимов резания и правильном назначении углов резца.
После механической обработки резанием свойства поверхност ного слоя материала несколько изменяются. Поверхностный слой на глубине 0,1—0,5 мм становится более плотным, твердым, умень шается его пластичность. Это явление называется наклепом метал ла. При обработке разных металлов различны и изменения поверх ностного слоя. Чем вязче металл, тем выше степень и глубина на клепа. При обработке хрупких металлов наклеп не образуется. Сте пень и глубина наклепа поверхностного слоя металла зависят от свойств материала и условий обработки.
§ 2. АБРАЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ.
ОБРАБОТКА АБРАЗИВНЫМИ КРУГАМИ
Под абразивными материалами понймают тонко измельченные вещества в виде зерен, полученные дроблением природных и искус ственных минералов.
Для шлифования используют абразивные материалы — природ ные и синтетические. К природным относятся алмаз, наждак, ко рунд, окись хрома, окись железа; к синтетическим — электрокорунд,
а также хромистый, титанистый и циркониевый |
электрокорунды, |
||
карбид кремния (карборунд), карбид бора, |
карбид циркония, |
бор- |
|
силикарбид, кубический нитрид бора (эльбор), |
синтетический |
ал |
|
маз и другие материалы. |
углерода (уголь, |
гра |
|
А л м а з — одна из трех разновидностей |
|||
фит, алмаз). Это редкий минерал, обладает высокой твердостью по сравнению с другими природными и синтетическими материалами, уступает в твердости лишь борсиликарбиду. Алмазы, применяемые для правки абразивных кругов, изготовления кругов, брусков, инст рументов, используемых в горнодобывающей промышленности, на зывают техническими. Масса алмаза измеряется каратами, один ка рат равен 0,2 г.
Академией наук СССР разработаны методы получения синтети ческих алмазов, которые имеют очень шероховатую поверхность и изрезанные ребра, круги с синтетическими алмазами высокопроиз
водительны. Природный алмаз обозначают буквой А, |
синтетиче |
ский— АСО, АСР, АСК, АСС. |
|
К о р у н д — минерал, состоящий их окиси алюминия |
(А120 3 от |
70 до 92%) и примесей — окиси железа, слюды, кварца |
и других |
веществ. Зерна корунда очень твердые, при размоле образуют ра ковистый излом с острыми гранями; но прочность зерен корунда не очень велика: под усилиями резания быстро разрушаются. Поэтому корундовые круги не могут работать, где требуются большие уси лия резания.
12
Э л е кт р о к о р у н д — искусственный корунд, получаемый элек трической плавкой материалов, богатых окисью алюминия (напри мер, боксита и глинозема). Различают три вида электрокорундов:
а) электрокорунд нормальный, содержащий не менее 87% окиси алюминия и имеющий цвет от серо-коричневого до темно-коричне вого. Его получают методом восстановительной плавки бокситов;
б) электрокорунд белый, содержащий не менее 97% окиси алю миния и имеющий белый или светло-розовый цвет. Его получают переплавкой чистого глинозема;
в) монокорунд — разновидность электрокорунда. В зависимости от количества примесей разделяется на два вида: первый содержит окиси алюминия от 96,5 до 97,4% и второй — от 97,5 до 98,5%. Мо нокорунд обладает высокой режущей способностью. Круги из мо нокорунда имеют почти в два раза большую стойкость, чем нор мальные электрокорундовые круги. При шлифовании кругами из монокорунда детали нагреваются незначительно, следовательно, расширяются мало. Деталь от круга дополнительно не отжимается и поэтому достигается большая точность шлифования.
Э л е к т р о к о р у н д х р о м и с т ы й и т и т а н и с т ы й - — ис кусственные материалы, изготовляемые на базе электрокорунда бе лого с добавкой в процессе электроплавки окиси хрома или окиси титана. Окислы хрома и титана упрочняют кристаллическую решет ку окиси алюминия и одновременно придают зерну очень высокую вязкость.
К а р б и д к р е м н и я — химическое соединение кремния и уг лерода, получаемое в электрических печах при температуре 2100— 2200° С* из кварцевого песка и кокса. Зерна карбида кремния име ют темно-синюю и зеленую окраску с цветами побежалости и ме таллическим блеском. Карбид кремния очень твердый материал, ус тупает по твердости лишь алмазу, борсиликарбиду и эльбору; его зерна имеют острые режущие грани и способны выдерживать тем пературу до 2050° С. Различают два вида карбида кремния — кар бид кремния черный КЧ и карбид кремния зеленый КЗ. В послед нее время получен карбид кремния зеленый высокой чистоты, содер жащий карбида не менее 99,5%, обладающий повышенной абразив ной способностью. Производительность инструментов из этого ма териала на 20—25% выше, чем из других карбидов кремния.
К а р б и д б о р а получают в электропечах при температуре 2000—2350° С из -технической борной кислоты и малозольного угле родистого материала (например, нефтяного кокса, пекового кокса, сажи и т. д.).
К а р б и д ц и р к о н и я |
— искусственный |
абразивный матери |
а л — соединение циркония |
с углеродом. При |
обработке титановых |
сплавов он показывает высокую стойкость и обеспечивает хорошее качество поверхности.
* Единицей измерения термодинамической температуры по Международной системе единиц (СИ) является градус Кельвина ГОСТ (9867—61). Численные зна чения термодинамической температуры, выраженные в градусах Кельвина (°К) и Цельсия (°С), характеризуются следующим соотношением: Т°К = НС + 273,16.
13
О к и с ь ж е л е з а получают переработкой железного купороса
ищавелевой кислоты, применяют в виде порошка.
Ок и с ь х р о м а — порошок темно-зеленого цвета получают из
бихромата калия с примесью серы.
К у б и ч е с к и й н и т р и д б о р а изготовляется с 1966 г. 1в ви де зерен порошков, микропорошков для абразивных инструментов. Круги из этого материала обладают повышенной стойкостью, не дают прижогов на поверхности деталей. Рекомендуется для шлифо вания высоколегированных закаленных сталей и сплавов, обработ ка которых электрокорундами, карбидами кремния, алмазом не эф фективна.
Абразивные зерна при помощи различных веществ — связок соединяются в круг, брусок, сегмент и таким инструментом произво дится абразивная обработка.
Каждое абразивное зерно круга представляет собой резец. Ко личество таких резцов в круге зависит от величины зерна, от рас стояния между зернами, от диаметра и высоты круга.
В круге малого диаметра — десятки тысяч абразивных зерен, в круге большого диаметра и высоты — сотни тысяч зерен. Так, круг диаметром 200 мм, высотой 40 мм и зернистостью 50 имеет на пе риферии круга более 200 тыс. режущих зерен.
Режущая способность абразивных инструментов, т. е. способ ность обрабатывать тот или другой материал, зависит от формы зе рен— радиуса скругления зерна р и угла при вершине е (аналогич но углу при вершине резца).
Чем меньше р и е, тем лучше происходит процесс шлифования, ибо р характеризует угол б, а уменьшение его способствует умень шению сил резания и образованию стружки, приближающейся к сливной. Величина радиусов скругления р синтетических материа лов уменьшается в такой последовательности — электрокорунд нор мальный, электрокорунд белый, монокорунд, карбид кремния чер ный, карбид кремния зеленый.
Чем больше процентное содержание окиси алюминия или соот
ветственно карбида кремния, |
тем меньше р и е. Чем мельче разме |
ры зерен, тем меньше значения р и е. |
|
Стружка, снимаемая зернами при шлифовании, неодинакова по |
|
форме, так как абразивные |
зерна различны по форме и располо |
жению относительно обрабатываемой поверхности. Образующаяся при шлифовании стружка имеет очень малые размеры.
Процесс резания при шлифовании протекает примерно следую щим образом: абразивное зерно приближается к обрабатываемой поверхности острой кромкой; вначале кромка скользит по поверхно сти детали, сдавливая металл; затем, когда давление кромки зерна превзойдет силу сцепления частиц металла, начинается отделение стружки.
Для врезания в твердый металл, например в закаленную сталь, твердый чугун и другие, материал режущего инструмента должен обладать очень высокой твердостью. Для углубления в обрабаты ваемый материал и среза стружки инструмент должен иметь ост
14