Лабораторная работа
«Изучениеконструкции и геометрии токарных резцов»
I. Цель и содержаниеработы
Изучитьконструкции и геометрические параметры резцов, инструментальные материалы.Практически ознакомится с приборами и с методикой измерения основных углов.
II. Типы токарных резцов
Резцыклассифицируются(рис. 1) по виду обработки, по направлению подачи, по конструкции головки,по роду материала рабочей части, по сечению тела резца и другие.
По видуобработки различают резцы:
Проходной –для точения плоских торцовых поверхностей – 3;
Расточные –для точения сквозных и глухих отверстий – 4, 5;
Отрезные – дляразрезания заготовок на части и для протачивания кольцевых канавок – 6;
Резьбовыенаружные и внутренние – для нарезания резьб – 7, 8;
Галтельные –для точения закруглений – 9;
Фасонные –для обтачивания фасонных поверхностей – 10.
Понаправлению подачи резцы делятся на правые, работающие с подачей справа налево, и левые, работающие с подачи слева направо.
Поконструкции головки: прямые, отогнутые, оттянутые и изогнутые.
По родуматериала рабочей части: из быстрорежущей стали, с пластинами из твердогосплава, с пластинами из кинералокерамики, с кристаллами из алмазов и эльбога.
По сечениютела резца различают прямоугольные, квадратные и круглые.
Такие резцымогут быть цельные (головка и тела сделаны из одного материала), с привареннойвстык головки.
/>/>/>/>/>/>/>
/>/>/>/>
Рис. 1Типы токарных резцов
1-проходнойпрямой, 2-проходной отогнутый, 2а-проходной упорный, 3-подрезной,
4-расточнойдля сквозных отверстий, 5-расточной для глухих отверстий, 6-отрезной,
7-резбовойнаружный, 8-резбовой внутренний, 9-галтельный, 10-фасонный.
III. Геометрия токарныхрезцов
/>
Токарныйрезец состоит из тела (стержень), служащего для закрепления резца врезцедержателе и головки (рабочей части), предназначенной для осуществленияпроцесса резания. На головке резца различают (рис. 2) – переднюю 1,главную заднюю 2, вспомогательную заднюю 3, опорную 4 и боковые поверхности 5(ГОСТ 25762–83).
Пересеченияпередней и главной задней поверхностей образует главную режущую кромку 6,пересечение передней и вспомогательную режущую кромку 7, место сопряженияглавной и вспомогательной режущих кромок образует вершину резца 8.
2
IV. Приборы для измерения угловрезца и техника измерения
Для измеренияуглов αи γ в главной секущейплоскости, а также угла главной режущей кромки λ в плоскости, перпендикулярной основной, можетбыть использован настольный угломер. Основные части угломера: плита, колонка,кронштейн, стопорный винт, сектор с лимбом, поворотный шаблон с рабочимикромками и указателем.
Например, дляизмерения переднего угла γ токарный резец устанавливается нижним основанием на плитуугломера, резец и сектор с лимбом разворачивают относительно друг друга так,чтобы сектор с лимбом стал перпендикулярно проекции главной режущей кромки наосновную плоскость. Шаблон поворачивается до соприкосновения с переднейповерхностью резца. При этом указатель покажет значения угла γ. Аналогично измеряютсяуглы α и λ показана на рис. 3.
Угол λ может быть режущейкромкой резца./> />
Рис. 3 Схемаизмерения главного переднего угла на настольном угломере
1-плита, 2-колонка,3-кронштейн, 4-опорный винт, 5-сектор с лимбой, 6-поворотный шаблон,
7-токарныйрезец.
В главнойсекущей плоскости рассматривается следующие углы:
а) главныйзадний угол α – угол между главнойзадней поверхностью резца и плоскостью резания;
б) уголзаострения β – угол между передней иглавной задней поверхностью резца.
в) переднийугол γ – угол между переднейповерхностью лезвия и основной плоскостью. Угол γ может быть положительным, отрицательным и равным0
Для измеренияэтих же углов используется настольный угломер, представленный на рис. 4.
Приборсостоит из основания I и стойки 2, на которой устанавливается и закрепляется внужном положении державка 3 со шкалой 4 и указателем 5, имеющим однуизмерительную площадку. Шкала 4 имеет деления от 0 до 90, в оба стороны. Схемаизмерения угла φ показана на рис. 4/> />
5
4
3
Рис. 4 Схеманастольного угломера для измерения углов в плане токарного резца
1-основание,2-стойка, 3-державка, 4-шкала, 5-указатель, 6-резец, 7-прижимная планка,
8-стопорныйвинт.
Порядок выполненияработы
Вычертитьсхему обработки детали изучаемой резцами, с указанием обрабатываемой иобработанной поверхностей, поверхности резания, главную и вспомогательнуюрежущие кромки, направление главного движения и движения подачи резца,(стрелками измерить углы резца, используя универсальные и настольные угломеры).Результаты измерений занести в таблицу.
Вычертитьэскиз резца по варианту, в двух проекциях с необходимым количеством сечений ивидов, с указанием всех элементов, поверхностей и углов, а также материаларежущей части с расшифровкой.
/>Резцы УГЛЫ α γ β λ φ
φ1 ε Проходной отогнутый
Проходнойотогнутый, марка резца Т15К6
Наиболеепрочные с хорошим сопротивлением используется для обработки чугунов и их сплавовне металлических материалов. Т5К6, Т14К8, Т15К6, Т30К4 и другие менее прочны иболее износа стойки, чем сплавы 1-ой группы и вязких металлов и сплавов.
ТК – титановольфрамовыесплавы, спекаемые из карбида вольфрама, карбида титана и кобальта. Сплавыгруппы ТК применяются для обработки конструкционных сталей. Они обладаютвысокими износо- и теплостойкостью, но более хрупкие, чем сплавы ВК (вольфрамовые,однокарбидные). Для изготовления режущих инструментов твёрдые сплавыпоставляются в виде пластинок определённых формах и размеров. Твердые сплавы вформе пластинок соединяют с крепежной частью пайкой или с помощью специальныхвысоко температурных клеев. Многогранные твердо сплавные пластины закрепляютприхватами, винтами, клиньями.
При изготовлении режущих инструментов используютминеральную керамику, представляющую собой кристаллический оксид алюминия (Аl2О3). Широкоераспространение получила минеральная керамика марки ЦМ-332. Этот материал также, как и твердые сплавы, получают спеканием. Технологический процессизготовления минералокерамики предусматривает при спекании в керамику добавлять0,5… 1% оксида магния (МgО), который, вступая в реакцию с оксидом алюминия, образуетпрочное цементирующее вещество. При прессовании керамических пластинок тех жеформ и размеров, что и пластинки твердых сплавов, в исходную шихту добавляютпластификатор – 5%-ный раствор каучука в бензине.
В результате спекания минералокерамика становитсяполикристаллическим телом, которое состоит из мельчайших кристаллов корунда имежкристаллитной прослойки в виде аморфной стекловидной массы. Минералокерамикаявляется дешевым и доступным инструментальным материалом, так как не содержитдефицитных и дорогих элементов, являющихся основой инструментальных сталей итвердых сплавов.
Кроме того, минералокерамика обладает высокойтвердостью и исключительно высокой теплостойкостью. По теплостойкостиминеральная керамика превосходит все распространенные инструментальныематериалы, что позволяет минералокерамическому инструменту работать со скоростямирезания, значительно превышающими скорости резания твердосплавных инструментов,и что является основным достоинством минеральной керамики. Она в меньшейстепени склонна к адгезии (слипанию) с обрабатываемым материалом в отличие отдругих инструментальных материалов.
Вместе с указанными достоинствамиминералокерамики она имеет недостатки, ограничивающие ее применение: пониженнуюпрочность на изгиб, низкую ударную вязкость, исключительно низкуюсопротивляемость циклическому изменению тепловой нагрузки. В результате этогопри прерывистом резании на контактных поверхностях инструмента возникаюттемпературные усталостные трещины, являющиеся причиной преждевременного выходаинструмента из строя.
Низкая прочность на изгиб и высокая хрупкостьминеральной керамики позволяют использовать ее в инструментах при обработкемягких цветных металлов, а при обработке стали и чугуна применениеминералокерамики ограничивается чистовым непрерывным точением с малымисечениями срезаемого слоя при отсутствии толчков и ударов. Попытки повыситьизгибную прочность минералокерамики введением в ее состав упрочняющих добавок:металлов (молибдена, вольфрама, титана) или сложных карбидов этих элементов – приводятк повышению прочности на изгиб минералокерамики, но одновременно снижают еетепло- и износостойкость.
Режущий инструмент оснащается пластиками изминералокерамики определенных формы и размеров.
Пластинки минералокерамики прикрепляют к корпусуинструментов припаиванием, приклеиванием и механическим путем.
Номенклатураинструментов, изготовляемых из минералокерамики, такая же, как и номенклатураинструментов из твердых сплавов.
Виды стружек
При резанииметаллов образуется стружка:
/>
1. Сливная образуется при обработкипластичных материалов, при назначении, малых глубин и больших скоростейрезания, а также больших подач и передних больших углов. С внутренней стороны стружкагладкая, блестящая, сплошная лента, с внутренней стороны она имеет пилообразныезазубрины.
/>
2. Скалывания формируетсяв случае обработки материалов средней твёрдости и твёрдых при больших глубинахи малых скоростях резания, больших подачах и малых передних углах резца внутренняясторона стружки гладкая стружка, внешняя ярко выраженные зазубрины.
3. Надлом получается при обработкихрупких материалов (чугун и др.) – это отдельные частицы металлов неправильнойформы.
/>
Маркастанка 1И611. Сталь 3
При скорости вращения630 об/мин и глубине резания 5 делений (1 мм) образуется сливная стружка. Прискорости вращения 450 об/мин и глубине резания 20 делений (4 мм)образуется стружка скалыванием.