Теория резания и инструменты общего назначения
Методическое пособие - Разное
Другие методички по предмету Разное
трумента).
.2.2 ВЫБОР ВАРИАНТОВ КОНСТРУКЦИИ ВЫПОЛНЯЕТСЯ НА ОСНОВЕ:
а) опыта передовых отечественных предприятий и зарубежных фирм, материалов, содержащихся в технической периодике, патентного поиска;
б) опыта конструирования и эксплуатации инструментов на данном предприятии;
в) руководящих технических материалов, государственных стандартов и отраслевых нормативов;
г) сведений о возможности инструментальной службы предприятия изготовить ту или иную конструкцию или заказать ее другой фирме.
Предварительную экономическую оценку вариантов выполняют после расчета себестоимости операции, обслуживаемой проектируемым инструментом. Известно, что затраты на операцию
З= с (t0 + tвсn) + p, (1.1)
где с - стоимость станкоминуты, содержащая зарплату рабочего с учетом накладных расходов; t0 и tвсn - соответственно основное и вспомогательное время операции; p- затраты на инструмент, приходящиеся на данную операцию.
В свою очередь
, (1.1а)
где Q- стоимость инструмента; m-количество его переточек за срок службы; q- расходы на одну переточку; h- коэффициент, учитывающий надежность работы инструмента ( h < 1).
Поскольку конструкция инструмента влияет на t0, tвсn и p, применение того или иного варианта отражается на затратах. При сопоставлении вариантов следует выбрать тот, при котором значения З окажутся минимальными.
.2.3 ВЫБОР РЕЖУЩЕГО МАТЕРИАЛА выполняется с учетом эксплуатационных, технологических и экономических требований. Среди эксплуатационных требований, кроме красностойкости, прочности, теплопроводности и износостойкости режущего материала, необходимо малое химическое родство его с обрабатываемым материалом. При высокой степени родства (например, при обработке заготовок из титана инструментом, оснащенным твердыми сплавами титано-вольфрамовой группы или алюминиевых сплавов инструментами, армированными оксидными керамическими пластинами), на контактных участках режущих поверхностей активизируются адгезионные и диффузионные процессы, что ведет к ускоренному износу и разрушению инструмента.
Среди технологических требований обратим внимание на шлифуемость инструментального материала и возможно меньшую его деформацию при термообработке. Экономические требования состоят в основном в достижении возможно меньших затрат на инструмент, приходящихся на единицу продукции.
.2.4. ФОРМУЛЫ ДЛЯ РАСЧЕТА ПЕРЕДНЕГО И ЗАДНЕГО УГЛОВ ИНСТРУМЕНТА
Как известно из теории резания материалов, главными геометрическими параметрами режущего клина являются передний угол g и задний угол a, измеренные в главной секущей плоскости. Главная секущая плоскость - это плоскость, перпендикулярная к проекции главной режущей кромки на основную плоскость. Основной называется плоскость, перпендикулярная вектору скорости резания в данной точке режущей кромки.
Значения углов g и a зависят от условий резания, в том числе от свойств обрабатываемого и режущего материалов, режима резания и ряда других факторов. Многофакторное влияние технологических условий на значение геометрических параметров инструмента делают задачу о выборе углов инструмента многовариантной.
Однако, при проектировании, как правило, задачу упрощают, принимая некоторые средние значения углов, полученные на основе исследований и обобщения опыта предприятий. Эти значения приведены в справочной литературе. Их можно также рассчитать по формулам, идея построения которых предложена профессором М.Н. Лариным. Формулы для расчета ориентировочных значений углов g и a имеют вид:
при обработке сталей
(1.2)
(1.3)
при обработке чугуна
(1.4)
(1.5)
В формулах (1.2)- (1.5): ?в- временное сопротивление на разрыв обрабатываемого материала, МПа; НВ- твердость по Бриннелю; а- толщина среза, мм. Результат получается в градусах. Значения коэффициентов и показателей степеней приведены в таблице 1.
Таблица 1
Коэффициенты и показатели степеней в формулах (1.2) и (1.4)
Материал режущего инструментаОбрабатываемый материалСтальЧугун?в<800?вV800Твердый сплавс+0,25-5,0+25.104х-8,0+8,02,0Быстрорежущая стальс+11,0+6,5.103х-1,01,2
Пусть, например, обрабатывается заготовка из стали sb= 1000 МПа при толщине среза а=0,5 мм. Тогда твердосплавному инструменту следует придать передний угол g=-50, задний a90, а быстрорежущему g=+110 и a90. Для чугуна НВ=200 получаем соответственно g=+60; a70 и g=+110; a70.
.2.5 СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ УГЛАМИ РЕЖУЩЕГО КЛИНА, ИЗМЕРЕННЫМИ В РАЗЛИЧНЫХ ПЛОСКОСТЯХ
При проектировании инструментов, в том числе и предназначенных для обработки сложных поверхностей, часто требуется рассчитать значения переднего и заднего углов не только в главной секущей, но и в других координатных плоскостях. Для этой цели используют формулы, методику получения которых покажем на примере обычного проходного резца (рис.2).
Рис. 2
Через точку О на проекции главной режущей кромки инструмента проведем три плоскости: главную секущую ГГ; плоскость ХХ, параллельную направлению продольной подачи, и плоскость УУ, перпендикулярную оси заготовки. Покажем сечения режущего клина плоскостями (Г-Г и У-У).
Рассмотрим далее какую-либо точку А, расположенную одновременно на передней поверхности инструмента и в плоскости УУ. Ее расстояние от основной плоскости ОО, равное А3 К3 обозначим mу. Теперь перейдем к точке В, также расположенной на передней поверхности инструмента и одновременн?/p>