ЛЕКЦІЯ
1. РОЛЬ І ПРИЗНАЧЕННЯ РІЗАЛЬНИХ ІНСТРУМЕНТІВ В МАШИНОБУДУВАННІ
1.1.
Визначення, призначення, класифікація ріжучих інструментів
Ріжучий інструмент (РІ)
є основним виконавчим органом без якого неможливо повністю реалізувати
закладені у верстатах технологічні
можливості і досягти високих техніко-економічних показників обробки
деталей. Таким чином, РІ – це головний елемент обробної системи безпосередньо
взаємодіє із заготовкою чи деталлю і у результаті змінюються її розміри, форма
та фізико-хімічний склад. Саме тому велика увага приділяється вдосконаленню РІ
і інструментальних матеріалів.
Ріжучий інструмент –
геометричне тіло, що володіє відповідними конструктивними і геометричними
параметрами, які змінюють форму оброблюваних деталей.
Класифікація ріжучих
інструментів
1.
За типом:
Різці.
Загального призначення та фасонні ( частіше призматичні або дискові),
призначені для різних робіт на токарних, стругальних і інших верстатах .
Свердла.
Найчастіше
дволезові, для отримання отворів в суцільному матеріалі ( так само для їх
розсвердлювання ) за 11–12 квалітетами точності і Rа 25-6,3 мкм.
Зенкери.
Лезвійні
інструменти (3,4 леза найчастіше) для збільшення діаметра отворів і отримання
фасонних поверхонь отворів за 9 –11
квалітетами точності з шорсткістю Rа 12,5-3,2 мкм.
Розгортки. Найчастіше багатолезові інструменти (2 …18
лез), призначені для чистової обробки отворів за 8 - 6 квалітетами точності з з
шорсткістю Rа 1,6 - 0,4 мкм.
Напилки
ручні та машинні, виконані у вигляді брусків або дисків
з безліччю дрібних ріжучих
зубів, призначені для
роботи з зворотно
-
поступальним або обертовим рухом .
Протяжки
та прошивки
– багатолезові інструменти,
виконані у вигляді стрижня або плити з поперечними або похилими зубцями,
розміри яких збільшуються у напрямку, що
є зворотним напрямку подачі і призначені
для обробки як внутрішніх, так і зовнішніх поверхонь.
Фрези
– багатолезові інструменти з
розташуванням зубів на твірній і (або) торцевій поверхнях. Головний рух –
обертовий.
Мітчики
– інструменти, виконані у вигляді гвинта
з поздовжніми, похилими або гвинтовими канавками які утворюють ріжучі леза.
Використовують для отримання різьби в отворах. Таке саме застосування мають мітчики-розкатники.
Плашки, вихрові
головки, різенакатні голівки і ролики. Використовуються для нарізання і
накочування зовнішньої різьби .
Довбачі
,
головки для зовнішнього зубодовбання і обкатувальні різці - застосовують для
зубодовбання і зуботочіння зубчастих коліс, шліцьових валів, зірочок і т.д.
Шевери.
Ріжучі інструменти, виконані у вигляді зубчастого колеса, рейки або черв'яка .
Застосовуються для чистової обробки зубів (бокової поверхні) коліс методом
скобління.
Комбіновані
інструменти.
Інструменти
для
оснащення автоматичного обладнання і для верстатів з ЧПУ.
Абразивні
інструменти у вигляді брусків, кіл, порошків, паст і
стрічок.
2.
За видом оброблених поверхонь ріжучі інструменти класифікуються на:
Інструменти
для обробки площин, зовнішніх фасонних поверхонь і тіл обертання (різці, фрези, протяжки , напилки,
шліфувальні круги ) .
Інструменти для обробки
отворів (свердла, розточувальні різці, зенкери, розгортки , протяжки ,
шліфувальні круги та головки і т.д.).
Інструменти для
отримання різьблень (мітчики, плашки, головки, ролики, різці, фрези різьбові,
одно або багатозахідні шліфувальні круги).
Інструменти для
утворення зубів коліс, шліцьових валів і зірочок (дискові та пальцеві модульні фрези, довбачі,
гребінки, шевери, шліфувальні круги і т.д.).
3. За принципом взаємодії РІ з оброблюваних
матеріалом:
Звичайні.
Ротаційні –
безперервне оновлення кругової активної ділянки ріжучого леза.
4.
За методом використання інструментального матеріалу РІ
:
цільні
, складові і збірні .
5.За
способом з'єднання з верстатом :
хвостові,
насадні, призматичні, стрижневі .
6.
Частостей застосування:
стандартні та спеціальні .
7.
За ступенем автоматизації вживаного устаткування :
інструмент
для автоматизованого обладнання та загального призначення.
Класифікація
процесів обробки по взаємодії інструмента на деталь:
1.
Точкова
взаємодія. Кінцевий технологічний
результат процесу обробки визначається лише дією однієї точки інструменту на
деталь так як лише одна точка є теоретично активною і ефективною та послідовно
вступає у взаємодію з усіма точками обробленої поверхні.
2. Лінійна взаємодія ( фасонний різець )
3. Поверхнева взаємодія. Пресування.
4.
Об'ємний контакт. Термічний контакт речовин (об'єм середовища діє на об’єм
деталі за термообробкою, деталь
нагрівається за об'ємом).
1.2.
Вимоги до ріжучих інструментів
Конструкції ріжучих інструментів повинні
забезпечувати :
1. Високу
продуктивність процесу механічної обробки при оптимальній стійкості
інструменту. Забезпечується :
а) за рахунок
застосування сучасних інструментальних матеріалів і різних методів
облагородження поверхневого шару робочої частини інструментів;
б) завдяки призначенню
оптимальних геометричних параметрів і схем різання;
в) у результаті
збільшення сумарної довжини ріжучих лез одночасно працюючих зубів інструмента;
г) за рахунок
використання існуючих комбінованих, спеціальних та створення нових конструкцій
інструментів;
д) оптимальну
жорсткість і вібростійкість конструкції інструментів.
2. Відносно невисоку його вартість. Досягається
технологічністю їх конструкцій і раціональним використанням дорогих
інструментальних матеріалів внаслідок застосування при виготовленні інструмента
таких методів, як зварювання, напайка, наклейка і т. д.
3. Тривалий експлуатаційний термін служби
інструменту. Забезпечується за рахунок застосування регульованих або змінних
елементів робочої частини, а також за рахунок деякого зміни конструкції
інструмента. Наприклад, введення в
конструкцію протяжки декількох груп так званих запасних калібрувальних зубів з
від’ємним переднім кутом фаски і циліндричної стрічки шириною 1-2 мм (дозволяє
підвищити термін служби протяжки в 4-5
разів при збільшенні її довжини тільки на 5-10%).
4. Зручне і швидке кріплення інструмента
на верстаті. Зручне і швидке кріплення інструмента на верстаті в залежності від
його типу, а також змісту операції, типу обладнання та виробництва може
здійснюватися різними методами. В умовах одиничного і дрібносерійного типів
виробництва свердло в основному кріпиться або безпосередньо в шпинделі
верстата, або з використанням перехідної втулки. У той же час в шпинделях
багатошпиндельних свердлильних головок і агрегатних верстатів при масовому
виробництві кріплення його здійснюється за допомогою спеціального перехідника -
подовжувача, а в масовому виробництві на автоматичних лініях раціонально
застосовувати конструкцію інструмента, що не потребує налагодження і яка має спеціальні
пристрої, а також швидкозмінною кріплення.
5.
Можливість
відновлення розмірів робочої частини або використання його відходів. Шляхом
відновлення розмірів ріжучих інструментів хромуванням, наплавленням та іншими
методами, а також в результаті переробки інструмента.