Лабораторный практикум по дисциплине «Процессы формообразования и инструменты». часть I (стр. 6 )

Фрезы каждого типа могут иметь различные конструктивные исполнения. Например, режущие зубья фрез изготовляют прямыми (рис. 7.2з) или винтовыми (рис. 7.2а...г). Винтовые зубья обеспечивают плавную безударную работу фрезы. Фрезы бывают цельными или сборными. Цельные фрезы изготавливают из инструментальных сталей. У сборных фрез рабочей частью являются пластины из быстрорежущих сталей или твердых сплавов. Закрепляют пластины на корпусе фрезы, изготовленном из конструкционной стали пайкой или механически.

7.3. Конструктивные особенности различных типов фрез

7.3.1. Цилиндрические фрезы обычно имеют угол наклона стружечных канавок от 30° до 40° (при тяжелых работах до 45°) и различное число зубьев. Такие фрезы делают с мелкими и крупными зубьями диаметром от 40 до 100 мм (рис. 7.2в).

7.3.2. Торцовые насадные фрезы имеют зубья как на цилиндрической так и на торцовой поверхности (рис. 7.2а, г, е).

Торцовые фрезы для скоростного резания оснащены напаянными твердодосплавными пластинками. Они отличаются большой жесткостью крепления пластинок и используются, когда фрезы по своей конструкции не могут быть сделаны сборными. Эти фрезы изготавливаются с небольшими диаметрами.

7.3.3. Дисковые фрезы различают: пазовые, двухсторонние, трехсторон­ние и регулируемые.

Пазовые дисковые фрезы имеют зубья только на цилиндрической поверхности. Для уменьшения трения по торцам на фрезах предусматривается вспомогательный угол в плане φ. Важным элементом дисковой пазовой фрезы является ширина в, так как фреза предназначена для обработки пазов.

Двухсторонние дисковые фрезы, кроме зубьев, расположенных на цилиндрической поверхности, имеют зубья на торце (рис. 7.2з).

7.3.4. Фрезы-пилы являются разновидностью пил и предназначены для работы на фрезерных станках. Такие фрезы служат для обработки прорезей на деталях и реже для разрезки материала.

Круглые пилы для холодной распиловки металлов изготавливают цельными и со вставными зубьями.

7.3.5. Угловые фрезы находят применение преимущественно для фрезерования канавок, особенно при изготовлении различных инструментов. Они бывают одноугловые и двухугловые.

Одноугловые фрезы применяют преимущественно для фрезерования прямых канавок на фрезах и других инструментах. Другой тип одноугловых фрез применяют для фрезерования канавок между зубьями у дисковых фасонных фрез.

Двухугловые несимметричные фрезы применяют для фрезерования прямых и винтовых канавок, а двухугловые симметричные фрезы для фрезерования канавок у фасонных фрез с прямыми и винтовыми канавками.

7.3.6. Концевые фрезы (рис. 7.1а, б, и, к, п) представляют собой группу фрез, отличающихся креплением в шпинделе фрезерного станка. Крепление фрез в шпинделе станка производят при помощи цилиндрического или конического хвостовика. Зубья на цилиндрической части конструируют аналогично зубьям цилиндрических фрез, а на торцовой части - аналогично зубьям не торцовой части торцовых фрез.

Концевые фрезы подразделяются на следующие виды:

1) концевые обыкновенные с неравномерным окружным шагом зубьев с цилиндрическим и коническим хвостовиками;

2) концевые, оснащенные коронками и винтовыми пластинками из твер­дого сплава;

3) концевые шпоночные с цилиндрическим и коническим хвостовиками;

4) шпоночные, оснащенные твердым сплавом;

5) концевые для Т-образных пазов;

6) концевые для сегментных шпонок.

7.3.7. Сборные фрезы со вставными зубьями получили широкое применение. Они требуют для изготовления меньшего количества инструментальной стали и позволяют с большей производительностью использовать современные твердые сплавы. В сборных фрезах сломавшиеся и износившиеся зубья легко заменяют новыми. Изготовление таких фрез обходится дороже цельных, но в эксплуатации они более рентабельны. Вставные зубья и ножи находят применение преимущественно в цилин­дрических, дисковых и в торцовых фрезах.

7.3.8. Фрезы для обработки фасонных поверхностей применяются для обработки определенных фасонных контуров на деталях. Фрезы для обработки фасонных поверхностей можно разделить на шесть типов:

1) полукруглые;

2) для сложных очертаний;

3) для канавок спиральных сверл;

4) для насадных зенкеров;

5) для канавок разверток;

6) для канавок метчиков.

Полукруглые фрезы бывают выпуклые и вогнутые. Эти фрезы применяют для фрезерования полукруглых канавок и выступов с радиусами от 1,5 до 16 мм.

В зависимости от заданного профиля режущая часть фасонных фрез может иметь более сложные очертания.

Фрезы для канавок спиральных сверл имеют специальные очертания режущих частей, обеспечивающие получение нужного профиля канавки сверла. Они могут быть острозаточенными или затылованными (рис. 7.3).

Рис. 7.3. Формы зубьев у фрез

7.4. Геометрические параметры фрез

Задний угол α измеряется в плоскости, перпендикулярной к оси фрезы, т. е. в торцовой плоскости (см. рис. 7.4а). Обычно, α колеблется в пределах° в зависимости от типа фрезы.

αn - нормальный задний угол, измеряется в плоскости перпендикулярной к режущей кромке. От правильно выбранного заднего угла зависит величина трения задней поверхности зуба фрезы об обрабатываемую поверхность и, следовательно, чистота обработанной поверхности.

γ - измеряется в плоскости перпендикулярной к режущей кромке.

γ1 - поперечный передний угол, измеряется в плоскости пер-пендикулярной к оси фрезы, т. е. в плоскости торца фрезы (см. рис. 7.4б).

γ - может иметь как положительное, так и отрицательное значение.

У цилиндрических фрез γ = (-10°...+20°) в зависимости от твердости обрабатываемого материала.

При обработке прочных материалов, чугунов применяются фрезы, оснащенные твердым сплавом и передние углы колеблются от -15° до +15°.

ω - угол наклона винтовой режущей кромки, служит для увеличения плавности Работы фрезы и для создания направления сходящей стружки. Обычно ω = (в зависимости от типа фрезы. Геометрия торцевой фрезы мало чем отличается от геометрии цилиндрических фрез.

Рис. 7.4. Некоторые геометрические параметры режущей части цилиндрических фрез

7.5. Конструктивные элементы фрез

Основными конструктивными элементами фрез являются диаметр фрезы, число зубьев и их шаг, форма зуба, его высота. Радиус закругления у основания зуба и геометрические параметры режущих элементов фрез.

7.5.1. Диаметр фрезы является важным конструктивным элементом. Он влияет на образующуюся при резании стружку. Чем больше диаметр осевых фрез, тем больше длина дуги резания и меньше средняя толщина срезаемого слоя. Наоборот, в торцовых фрезах при увеличении диаметра длина дуги резания уменьшается, а средняя толщина срезаемого слоя увеличивается. Чем больше диаметр фрезы, тем больше её стойкость и виброустойчивость.

7.5.2. Число зубьев и их шаг у различных фрез зависит от характера работы, режима резания и свободного размещения стружки в пространстве между зубьями. При выборе формы зуба необходимо учитывать, что зуб должен иметь надлежащую прочность, и впадина перед ним должна обеспечивать свободное размещение срезаемой стружки.

Высота зуба оказывает влияние на долговечность работы фрезы. Чем выше зуб, тем долговечнее фреза, так как увеличивается число переточек, но в то же время изменяется прочность зубьев в связи с ростом изгибающегося момента, действующего на зуб. Сопоставление этих условий и обеспечивает соответствующий выбор высоты зуба.

7.6. Охрана труда и техника безопасности

При проведении работы в лаборатории должны выполняться требования действующей инструкции по технике безопасности при работе с металлорежущим оборудованием и оснащением. Особое внимание следует обращать на опасность травматизма при обращении с острозаточенными лезвиями фрез. Необходимо предотвращать падение металлорежущего и мерительного инструментов.

7.7. Методика проведения работы по измерению и эскизированию фрез

Предметом исследования являются фрезы различных типов. Необходимые приборы: универсальный угломер, угломер для измерения углов фрез, штангенциркуль, линейка.

Измерению подвергаются основные конструктивные параметры фрез, передние и задние углы зубьев фрез, а также углы наклона винтовой канавки.

Необходимо определить тип и наименование фрезы, материал режущей части, число зубьев фрезы. При помощи штангенциркуля и линейки произвести обмер конструктивных элементов фрезы. Передние и задние углы зубьев фрезы измеряются угломером конструкции , а угол наклона винтовой канавки - универсальным угломером.

На рис. 7.5а приведена схема измерения заднего угла, а на рис. 7.5б - переднего угла с помощью угломера Бабчиницера, при этом на нижней шкале прибора устанавливается число зубьев измеряемой фрезы, а по верхней шкале считываются значения углов, причем соответствующие линейки совмещаются с передней или задней поверхностями зубьев.

Передний и задний угол измеряются в торцовой плоскости. При определении значения переднего угла в нормальном сечении у косозубой фрезы к направлению зубьев используют следующую зависимость

,

где gn - значение переднего угла в торцовой плоскости, gт - значение переднего угла в нормальном сечении, w -угол наклона спирали зуба.

На рис. 7.6-7.7 приведены схемы измерения угла наклона спирали зуба и угла профиля угловых фрез с помощью универсальных угломеров.

а)

б)

Рис. 7.5. Схемы измерения углов: а - измерение заднего угла, б - измерение переднего угла

Рис. 7.6. Измерение угла спирали w универсальным угломером

Рис. 7.7. Измерение угла профиля угловых фрез универсальным угломером

7.8. Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Привести эскиз фрезы, эскиз измерений углов фрезы.

3. Свести в таблицу значения основных конструктивных и геометрических элементов фрезы.

4. Оформить отчет.

7.9. Контрольные вопросы

1. Типы фрез: по виду установки относительно детали, по виду обработки, по сечению режущего инструмента, по направлению подачи по оснащению режущих элементов.

2. Конструктивные элементы фрез.

3. Виды работ, выполняемые на фрезерных станках.

4. Цилиндрические фрезы, разновидность и область применена

5. Торцовые насадные фрезы.

6. Дисковые фрезы, их разновидность.

7. Угловые фрезы, их разновидность и область применения.

8. Концевые фрезы, их разновидность и область применения.

9. Фасонные фрезы. Разновидность и область применения.

10. Концевые фрезы, их разновидность и область применения.

11. Фасонные фрезы. Разновидность и область применения

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.  и др. Технологические процессы машиностроительного производства. Т2 / , , – М.: Учебная литература, 2001. – 345 с.

2.  и др. Металлорежущие инструменты / , , – М: Машиностроение, 1989. – 325 с.

3.  , Алексеев металлов и режущий инструмент. Изд 3е. – М.: Машиностроение, 1975. – 440 с.

4.  , Схиртладзе материалов: Учеб. пособие. – Йошкар-Ола: МарГУ, 2003. – 116 с.

5.  Лабораторный практикум по физическим основам теории резания: Учеб. пособие / , , / ВолгГТУ. – Волгоград, 2005. – 141 с.

6.  , Ольштынский практикум по дисциплине «Процессы формообразования и инструменты»: Учеб. пособие / ВолгГТУ. – Волгоград, 2001. – 67 с.

7.  и др. Справочник инструментальщика. / , , / Под общ. ред. - Л.: Машиностроение, 19с.

8.  Справочник технолога-машиностроителя: В 2 томах. Т.1 / Под ред. и . – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1986. – 656 с.

Содержание

Введение…………………………………………………………………...	3
1. Лабораторная работа № 1. Кинематика резания при точении………………………………………………………………....	4
1.1. Цель работы……………………………………………………...	4
1.2. Теоретическая часть……………………………………………..	4
1.3. Классификация резцов……………………………………………...	8
1.4. Поверхности и координатные плоскости резца …………….…………	10
1.5 . Геометрические параметры режущей части резца……………………	11
1.6. Кинематические (рабочие) углы резца………………………………...	13
1.7. Методические указания по выполнению работы……………...	15
1.8. Охрана труда и техника безопасности…………………………...	17
1.9. Задание для самостоятельного выполнения работы……………	18
1.10. Содержание отчета………………………………………………	19
1.11. Контрольные вопросы…………………………………………...	19
2. Лабораторная работа № 2. Исследование влияния элементов режима резания на усадку стружки…………………………	21
2.1. Цель работы……………………………………………………...	21
2.2. Теоретическая часть……………………………………………..	21
2.3. Охрана труда и техника безопасности…………………………	26
2.4. Методика проведения эксперимента и обработка результатов…	27
2.5. Содержание отчета………………………………………………	28
2.6. Контрольные вопросы…………………………………………..	28
3. Лабораторная работа № 3. Исследование методом естественной термопары влияния элементов режима резания на среднюю температуру контактных поверхностей инструмента при механической обработке…………………………………..	30
3.1. Цель работы……………………………………………………...	30
3.2. Теоретическая часть……………………………………………..	30
3.3 Охрана труда и техника безопасности…………………………	34
3.4. Методика проведения эксперимента и обработка результатов…...	35
3.5. Содержание отчета………………………………………………	36
3.6. Контрольные вопросы…………………………………………..	36
4. Лабораторная работа № 4. Исследование износа резца…….	37
4.1. Цель работы……………………………………………………...	37
4.2. Теоретическая часть……………………………………………..	37
4.3. Связь между скоростью резания и периодом стойкости инструмента………………………………………………………………..	39
4.4. Влияние материала детали на стойкость инструмента……….	41
4.5. Охрана труда и инструкция по технике безопасности………..	41
4.6. Методика проведения эксперимента и обработки результатов…..	42
4.7. Содержание отчета………………………………………………	44
4.8. Контрольные вопросы…………………………………………..	44
5. Лабораторная работа № 5. Экспериментальное определение сил резания……………………………………………………..	45
5.1. Цель работы……………………………………………………...	45
5.2. Теоретическая часть……………………………………………..	45
5.3. Методика проведения эксперимента и обработки результатов....	48
5.4. Охрана труда и техника безопасности………………………….	51
5.5. Порядок выполнения экспериментальной части работы……...	51
5.6. Содержание отчета………………………………………………	52
5.7. Контрольные вопросы…………………………………………..	52
6. Лабораторная работа № 6. Кинематика резания при сверлении……………………………………………………………..	53
6.1. Цель работы……………………………………………………...	53
6.2. Конструктивные и геометрические элементы сверла………...	53
6.3. Методические указания по выполнению работы……………..	56
6.4. Охрана труда и техника безопасности…………………………	61
6.5. Задание для самостоятельного выполнения работы…………….	61
6.6. Содержание отчета………………………………………………	62
6.7. Контрольные вопросы…………………………………………..	62
7. Лабораторная работа № 7. Изучение конструкций, обмер и эскизирование основных типов фрез…………………………….	63
7.1. Цель работы……………………………………………………...	63
7.2. Теоретическая часть……………………………………………..	63
7.3. Конструктивные особенности различных типов фрез………..	67
7.4. Геометрические параметры фрез……………………………….	69
7.5. Конструктивные элементы фрез………………………………..	70
7.6. Охрана труда и техника безопасности…………………………	71
7.7. Методика проведения работы по измерению и эскизированию фрез……………………………………………………………...	71
7.8. Содержание отчета………………………………………………	73
7.9. Контрольные вопросы…………………………………………..	73
Список использованной литературы……………………………….	74

Для заметок

Для заметок

Для заметок