9.1.Контрольные вопросы

1. Понятие оптимального режима резания.

2. Критерий оптимизации.

3. Формирование системы ограничений.

4. Влияние факторов.

5. Математический модуль оптимизации.

10.Строгание и долбление

10.1.Элементы режима резания и силы при строгании и долблении

Строгание рименяют для обработки плоских поверхностей и различных фасонных поверхностей с прямолинейными образующими.

Строгание производится на продольно-строгальных станках. Тогда главным движением является движение стола станка с деталью, а движение подачи – это движение резца перпендикулярно главному движению. Строгание производится и на поперечно- строгальных станках. В этом случае главное движение совершает резец, а движение подачи – стол станка.

Обработку долблением проводят на долбежных станках – это прерывистый процесс резания. Врезание резца в заготовку в начале каждого рабочего хода сопровождается ударами. После рабочего хода идет холостой ход резца. Во время холостого хода резец охлаждается. Это хорошо, но уменьшает производительность.

Рис. 10.97. Геометрия срезаемого слоя при строгании

10.2.Определение элементов режимов резания применительно к строганию

При строгании действуют те же закономерности, что и при точении:

1. Скорость резания для строгальных станков (с гидроприводом )

где - число двойных ходов стола станка;

- длина хода резца в направлении подачи;

- длина обрабатываемой поверхности детали,

- перебег резца при холостом ходе,

- перебег резца при рабочем ходе.

Если мм, то мм, где

, .

Скорость резания подсчитывается по формулам для наружного продольного точения, но, учитывая прерывистую ударную работу резцов, вводят поправочный коэффициент.

При работе на продольно строгальных станках: . При работе на долбежных станках: .

По скорости резца определяют число двойного хода резца (стола) и определяют найденные режимы по возможностям станка .

2. Подача – выбирается наибольшее значение, возможно в зависимости от чистоты характера обработки и вида резца.

3. Глубина резания - назначается в зависимости от припуска на обработку.

4. Равнодействующая сила резания при строгании также как при точении разлагается на три составляющие: главная составляющая , радиально – составляющая , сила подачи . Силы при строгании и долблении подсчитывают по тем же формулам, что и при точении.

5.Машинное время: . Где - ширина обрабатываемой поверхности, - путь врезания резца в направлении подачи , - перебег резца в направлении подачи.

Высокопроизводительные методы чистового строгания разработаны в СССР. Они позволяют заменить обработку шлифованием и шабрением. Чистовое строгание при окончательной обработке направляющих станин тяжелых станков уменьшается трудоемкость в 8 раз. Заменяется ручной тяжелый труд. С заготовок снимаются тонкие стружки меньше 0,1 мм. Шероховатость поверхности при чистовом строгании 2,5-0,63.

10.3.Контрольные вопросы

1. Элементы режима резания при строгании.

2. Силы резания и мощность при строгании.

3. Скорость резания при строгании.

4. Машинное время при строгании.

5. Методы строгания и долбления.

11.Сверление

11.1.Основные элементы спирального сверла

Сверление – один из древнейших и весьма распространенных методов обработки отверстий, хотя современное спиральное сверло, появилось лишь в 1825 году. На заводах массового производства сверлильные станки составляют 20 – 25% общего станочного парка. Формы и конструкции современного инструмента для обработки отверстий достигли значительного развития в связи с многочисленными технологическими задачами различных отраслей машиностроения. Но наиболее широко применяются спиральные сверла, представляющие довольно сложный инструмент, работающий в более тяжелых условиях сравнительно с резцом с точки зрения образования и отвода стружки, силовых и температурных напряжений, удобства наблюдения за работой режущих кромок.

При определении углов сверла исходят из положения, что любой режущий инструмент, сколь бы сложной формы он ни был, является комплексом некоторого количества элементарных резцов.

Спиральные сверла – основной инструмент для образования круглых отверстий в сплошном материале.

Сверло состоит из рабочей части (режущая часть и калибрующая часть), шейки, хвостовика и лапки (рис. 11.1).

Рис. 11.98. Конструкция сверла

Геометрия режущей части сверла (рис. 11.2) характеризуется следующими углами:

Рис. 11.99. Геометрия спирального сверла

Угол при вершине образует две режущие кромки, измеряется в проекции на основную плоскость. С увеличением этого угла увеличивается осевая сила, а уменьшение может привести к поломке инструментов.

У сверла для обработки легких сплавов угол при вершине принимает следующее значение: для обработки алюминиевых сплавов: углеродистых сталей: жаропрочных сталей:

Передний угол - рассматривается в сечении N-N в главной секущей плоскости. Передний угол – это угол между касательной к передней поверхности в рассматриваемой точке режущей кромки и нормалью в той же точке к окружности вращения вокруг оси сверла.

Передний угол уменьшается к оси сверла и может быть отрицательным или равен нулю, что затрудняет процесс резания.

Задний угол – это угол между касательной к задней поверхности инструмента в рассматриваемой точке режущей кромки и плоскостью резания, совпадающей с направлением относительного движения режущей кромки. У сверла направление скорости относительного движения представляет касательную к винтовой линии, описываемой данной точкой режущей кромки. Задний угол увеличивается от периферии (максимальный угол сверла) к центру сверла, что хорошо влияет на процесс резания. В плоскости О-О – углы связаны между собой. В плоскости N-N – нормальный задний угол (рис. 11.2)

где .

Угол наклона винтовой канавки - угол между осью сверла и касательной к винтовой линии по наружному диаметру сверла. С увеличением угла наклона уменьшается трение на передней поверхности, степень пластичности деформации. Но увеличивать угол наклона можно до определенного предела, так как дальнейшее увеличение может привести к поломке сверла .

Угол наклона поперечной режущей кромки .

Угол наклона режущей кромки - это угол между главной режущей кромкой и перпендикуляром к вектору скорости резания. Измеряется в плоскости резания и принимает значения .

Передняя поверхность – винтовая поверхность канавки, по которой сходит стружка.

Задняя поверхность – поверхность, обращенная к поверхности резания.

Режущие кромки - это линии, образованные пересечением передних и задних поверхностей.

Ленточка – узкая полоска на цилиндрической поверхности сверла вдоль винтовой канавки. Обеспечивает сверлу направление при резании и уменьшение трения о стенки отверстия.

Поперечная кромка - образована в результате пересечения обеих задних поверхностей и имеется только у сверла, а у зенкера и развертки имеется сердцевина.