Технические требования предъявляемые к режущему инструменту, предназначенному для работы на станках с ЧПУ.

Следует учесть, что эффективное применение станков с ЧПУ может быть достигнуто лишь при использовании режущего инструмента, отвечающего повышенным требованиям по стойкости и надежности, жесткости и другим показателям. В противном случае нельзя обеспечить стабильности размеров и высокого качества работы по установленной программе. Если, например, резец будет быстро изнашиваться и его понадобится часто подналаживать, эффект автоматизации, связанный с применением программного управления, значительно снизится, а то и вовсе будет сведен к нулю.

Или другой пример: если развертка не обладает достаточной жесткостью, обеспечить высокую точность позиционирования при использовании развертки невозможно. Таких примеров можно привести немало.

Высокие качества инструмента для работы на станках с ЧПУ закладываются начиная с разработки его конструкции.

При создании резцов для станков с ЧПУ были определены следующие условия:

использовать наиболее рациональные формы пластин, обеспечивающих универсальность инструмента (возможность обработки одним резцом максимального числа поверхностей деталей);

резцы должны иметь одни и те же основные координаты для удобства программирования технологических операций независимо от углов в плане;

инструмент должен иметь повышенную геометрическую точность по сравнению с инструментом для обычных станков;

необходимо обеспечить рациональное формообразование и отвод стружки (канавки, стружколомающие уступы и т. п.) в процессе резания;

должно быть высокое качество доводки режущих кромок;

режущая часть резца должна, иметь повышенную жесткость и прочность, износостойкость и размерную долговечность.

Подобные технические требования предъявляются и к другим режущим инструментам, предназначенным для работы на станках с ЧПУ.

Например, торцевые насадные фрезы со вставными ножами, оснащенными пластинками из твердого сплава, должны в отличие от стандартных обладать:

более высокой точностью поверхностей посадочного отверстия и опорного торца; биение режущих кромок не должно превышать 0,03 мм для двух смежных зубьев и 0,06 мм для двух противоположных зубьев (по стандарту соответственно 0,04 и 0,08 мм);

разность расстояний любой точки режущих кромок от опорной торцевой поверхности должна быть не более 0,04 мм (вместо 0,05 мм) и т. д.

Геометрия режущей части должна обеспечить нормальную работу инструмента на достаточно высоких режимах резания. При выборе торцевых фрез для станков с ЧПУ отдается предпочтение инструменту с механическим креплением многогранных твердосплавных пластинок. Концевые быстрорежущие фрезы также должны иметь повышенную точность и более высокую надежность в работе.

Для обработки сравнительно больших отверстий (диаметром 25—80 мм) в чугунных и стальных деталях рекомендуются перовые сверла, отличающиеся повышенной (по сравнению со спиральными сверлами) жесткостью и прочностью конструкции.

Развертки, применяемые на станках с ЧПУ, должны быть тщательно доведены. Для отверстий 3-го класса точности рекомендуются регулируемые твердосплавные, а для отверстий 1—2-го классов точности твердосплавные однолезвийные нерегулируемые развертки.

Для получистового и чистового растачивания на станках с ЧПУ, включая многооперационные станки, целесообразно применять расточные головки (оправки) с точной (микрометрической) регулировкой вылета резца (см. рис. 34).

При подрезке торцов и обработке ступенчатых отверстий применяют оправки с пластинчатыми двусторонними резцами, которые могут обеспечить перпендикулярность до 0,01 мм.

В качестве вспомогательного инструмента, предназначенного для крепления режущего инструмента, применяемого на станках с ЧПУ, используются:

  • точные оправки к насадным торцевым фрезам;
  • прецизионные цанговые патроны для крепления инструмента с цилиндрическими хвостовиками;
  • переходные втулки для инструмента с конусным хвостовиком или специальные переходные державки для крепления инструмента с цилиндрическими регулируемыми хвостовиками;
  • жесткие расточные оправки;
  • сверлильные трехкулачковые патроны (для крепления сверл с хвостовиками диаметром 1—13 мм) и др.

Для станков с ЧПУ рекомендуется применять стандартные или специальные режущие инструменты, крепежные элементы, которые унифицированы с этой оснасткой.

Рис. 27. Вращающийся центр с указателем осевой силы

Созданы типовые конструкции приспособлений для крепления деталей на различных станках с ЧПУ.

На рис. 27 показан усовершенствованный вращающийся центр типовой конструкции РКВ-7032-4039СБ с указателем осевой силы.

Опыт эксплуатации станков с ЧПУ свидетельствует о целесообразности использования на них для закрепления заготовок быстропереналаживаемой оснастки, в том числе универсально-силовых устройств и универсально-сборных приспособлений (УСП), отличающихся повышенной точностью.

2. Требования к режущему инструменту

Определим необходимые параметры для изготовления метчиков и плашек из стали ХВГ. Метчики и плашки относятся к режущим инструментам, к которым необходимо предъявить следующие требования:

1. Инструментальный материал должен иметь высокую твердость, для того чтобы в течение длительного времени срезать стружку.

2. Значительное превышение твердости инструментального материала по сравнению с твердостью обрабатываемой заготовки должно сохраняться и при нагреве инструмента в процессе резания.

3. Режущая часть инструмента должна иметь большую износостойкость в условиях высоких давлений и нагрева.

4. Важным требованием является также достаточно высокая прочность инструментального материала, так как при недостаточной прочности происходит выкрашивание режущих кромок, либо поломка инструмента, особенно при их небольших размерах.

5. Инструментальные материалы должны обладать хорошими технологическими свойствами, т.е. легко обрабатываться в процессе изготовления инструмента, а также быть сравнительно дешевыми.

Для изготовления метчиков и плашек дана сталь ХВГ — инструментальная легированная. Эта марка стали применяется для изготовления измерительных и режущих инструментов, для которых повышенное коробление при закалке недопустимо, резьбовых калибров, длинных метчиков, длинных разверток и других видов специального инструмента.

Требования к режущим инструментам. Показатели качества режущего инструмента и технические требования, устанавливаемые стандартами

Требования: точность выполняемых формы и размеров, качество поверхности, эффективность, стойкость, прочность, технологичность, экономичность, себестоимость

Режущий инструмент придает заготовке нужную форму и размеры. Его работоспособность и надежность оказывают существенное влияние на экономическую эффективность машиностроительного производства. Основные требования, предъявляемые к режущим инструментам, определяются их служебным назначением: способностью выполнять требуемые функциональные действия. Возможности процесса резания обрабатываемой заготовке обеспечиваются материалом режущей части инструмента, а также правильным выбором его геометрических параметров. Получение требуемой формы, размеров и качества обработанной поверхности детали обеспечивается конструкцией инструмента, а также особенностями крепления, базирования и регулирования инструмента на размер. Экономическая эффективность режущего инструмента определяется производительностью обработки и ее себестоимостью. Производительность определяется режимом обработки, т.е. уровнем скорости резания, подачи, глубины резания. Себестоимость обработки детали зависит как от конструктивных особенностей инструмента, так и от трудоемкости его изготовления и возможности восстановления режущих свойств в ходе эксплуатации.

Тех требования, установленные стандартами: к внешнему виду. Размерам и допуску, материалу и твердости, испытания в работе, клеймование и упаковка.

1. Инструмент не должен иметь заусенец, забоин, зазубрин, выкрашенных мест, следов коррозии, стружечных канавок, должен быть гладким, полированным;

2. Материал должен быть в соответствии с конкретными условиями обработки. Это условие к однородной микроструктуре, параметру твердости;

3. К основным размерам предъявляются повышенные требования к допуску, а допуск на габаритные размеры назначается по 12-14 квалитету;

4. Испытания проводят выборочно из нескольких партий;

5. к маркировке предъявляют след требования: назначают способ, обозначение, шрифт маркирования.

Показателями качества РИ: На стадиях изготовления и эксплуатации инструмента необходимо использование экспериментальных методов определения показателей качества. При изготовлении инструмента свойства второго уровня — прочность, износостойкость, приспособленность к ремонту оцениваются путем форсированных испытаний в лабораторных условиях, с последующим теоретическим расчетом ожидаемых в эксплуатации показателей надежности. При эксплуатации инструмента свойства третьего уровня — безотказность, долговечность, ремонтопригодность оцениваются путем наблюдений или организации специальных испытаний в реальных производственных условиях. При сравнительной оценке качества в испытаниях одновременно участвует и базовый вариант инструмента, относительно которого оцениваются относительные показатели отдельных свойств. Обобщенная оценка качества выполняется на основании абсолютного или относительного интегрального показателя качества, представляющий собой отношение полезного эффекта от эксплуатации инструмента к суммарным затратам на его создание и эксплуатацию. Полезный эффект от эксплуатации инструмента выражается производительностью обработки. Основные свойства надежности — безотказность, долговечность и ремонтопригодность оцениваются показателями — средним периодом стойкости, средним числом периодов стойкости, средним временем восстановления соответственно. На основании предложенной методики произведена оценка эффективности ряда конструктивных и технологических мероприятий по повышению надежности инструмента с учетом затрат на его изготовление и эксплуатацию. Улучшение эксплуатационных свойств металлорежущего инструмента неизбежно связано с увеличением затрат на его создание. Одним из путей повышения эффективности использования инструмента является обоснование целесообразного уровня показателей надежности с учетом возрастающих затрат на его производство. Затраты на производство инструмента определяются себестоимостью его изготовления, увеличение которой принимается пропорциональным росту показателей надежности. При этом затраты на эксплуатацию инструмента предполагаются постоянными.

Читайте так же:  Страховщик имеет право

Эб33

1. Основные понятия, термины и определения теории резания материалов. Определения рабочих поверхностей инструмента. Геометрические параметры рабочей части инструмента.

Общие сведения о современных инструментальных материалах. Требования к механическим, физическим и химическим свойствам режущих материалов. Особую группу металлических сплавов представляют инструментальные материалы, к которым относятся: углеродистые инструментальные стали, легированные и быстрорежущие стали, твердые (металлокерамические) сплавы.

К инструментальным материалам предъявляются повышенные требования. Материал рабочей части инструмента должен иметь большую твердость, значительно превышающую твердость обрабатываемых материалов, и вместе с тем обладать достаточной вязкостью, чтобы сопротивляться ударным нагрузкам, возникающим при обработке. Кроме того, инструментальные материалы должны обладать высокими износостойкостью и теплостойкостью (красностойкостью), т. е. способностью не терять своих рабочих (режущих) свойств при резком повышении температуры.

Углеродистые инструментальные стали (ГОСТ 1435-74) являются качественными, высокоуглеродистыми сталями с содержанием углерода от 0,7 до 1,2%. Они имеют относительно низкую теплостойкость. После термообработки их твердость HRC 60-62, но при нагреве до 200-250 °С твердость таких сталей резко падает, инструмент теряет свои режущие свойства (затупляется). Выпускаются стали следующих марок: У7А, У8А, У9А, У10А, У12А. Из наиболее применимых инструментальных углеродистых сталей У10А, У12А изготовляют инструменты, работающие с малыми скоростями резания (менее 10 м/мин): ножовочные полотна, напильники, метчики, плашки, ручные развертки и др.

Для изготовления деталей машин, испытывающих повышенный износ, применяют также инструментальные углеродистые стали марок У7, У8, У9, У10, У12.

Легированные инструментальные стали, в которые вводятся обычные легирующие химические элементы (вольфрам, хром, молибден, никель, ванадий и др.), имеют твердость после термической обработки HRC 62-64. Их теплостойкость 300- 350 °С. Легированные стали применяют для инструмента по обработке металла с малыми и средними скоростями резания.

Основное преимущество легированных сталей по сравнению с углеродистыми — малая деформация при закалке, что особенно важно для длинных инструментов сложной формы (протяжек, разверток и др.). Наименьшей деформацией при закалке отличаются стали: хромовольфрамовая марганцовистая марки ХВГ и хромомарганцовистая ХГ. Широкое применение имеет также хромо-кремнистая сталь марки 9ХС.

Быстрорежущие стали (ГОСТ 19265 — 73) составляют особую группу высоколегированных инструментальных сталей, обладающих высокой теплостойкостью (600 — 650 °С), большой твердостью после термообработки HRC 62 — 65 и повышенной износостойкостью. Они допускают работу со скоростями резания, превышающими в 3 — 4 раза скорости резания для обычных легированных сталей.

Наибольшее распространение имеют следующие шесть марок быстрорежущих сталей умеренной теплостойкости: Р18, Р12, Р9, Р6М5, Р8МЗ, Р6МЗ, которые содержат 9,0 —18% вольфрама, 3,0-4,4% хрома, 1,0-5,0% молибдена и до 2,5% ванадия.

Высокую теплостойкость 600-650 °С быстрорежущим сталям обеспечивает основной легирующий элемент — вольфрам, являющийся весьма дорогим и дефицитным материалом. Поэтому для изготовления инструмента простой формы следует применять стали с меньшим содержанием вольфрама, в частности сталь Р9 (9 % вольфрама). Сталь Р18 нужно использовать лишь для сложных, фасонных инструментов, которые должны обладать высокой износостойкостью (шеверов, зуборезных инструментов малого модуля и т. п.).

Экономия быстрорежущих сталей обеспечивается применением сварного или сборного инструмента, в котором его рабочая часть из быстрорежущей стали сваривается со стержнем (хвостовиком) из конструкционной стали (45, 50 и др.) или монтируется в корпусе, державке инструмента (с помощью механического крепления или сварки).

Твердые сплавы условно можно разделить на три основные группы:

· вольфрамосодержащие твердые сплавы

· титановольфрамосодержащие твердые сплавы

· титанотанталовольфрамовые твердые сплавы

Каждая из вышеперечисленных групп твердых сплавов подразделяется в свою очередь на марки, разли­чающиеся между собой по химическому составу, физико-механическим и эксплуатационным свойствам.:

1 группа — сплавы содержащие карбид вольфрама и кобальт. Обозначаются буквами ВК, после которых цифрами указывается процентное содержание в сплаве кобальта. К этой группе относятся следующие марки:

ВКЗ, ВКЗМ, ВК6, ВК6М, ВК60М, ВК6КС, ВК6В, ВК8, ВК8ВК, ВК8В, ВК10КС, ВК15, ВК20, ВК20КС, ВК10ХОМ, ВК4В.

2 группа — титановольфрамовые сплавы, имеющие в своем составе карбид титана, карбид вольфрама и кобальт. Обозначается буквами ТК, при этом цифра, стоящая после букв Т обозначает % содержание карбидов титана, а после буквы К — содержание кобальта. К этой группе относят­ся следующие марки: Т5К10, Т14К8, Т15К6, ТЗ0К4.

3 группа — титанотанталовольфрамовые сплавы, имеющие в своем составе карбид титана, тантала и вольфрама, а также кобальт и обозначаются буквами ТТК, при этом цифра, стоящая после ТТ % содержание карбидов титана и тантала, а после буквы К — содержание кобальта. К этой группе относятся следующие марки: ТТ7К12, ТТ20К9.

Минералокерамика — это синтетический материал, в основу которого положен технический глинозем (Аl2O3). Широкое применение в настоящее время получила минералокерамика марки ЦМ-332—микролит. По твердости (НRС 91—93). тепло и износостойкости он превосходит твердые сплавы. К недостаткам микролита относят низкую прочность и большую хрупкость. Инструменты, оснащенные пластинками микролита, не теряют своей твердости при нагревании в процессе работы до 1200°С. Эксплуатационные характеристики минералокерамики улучшают добавлением в нее вольфрама, молибдена, бора, титана, никеля и т. д. Такие материалы называют керметами. Их используют при обработке резанием труднообрабатываемых сталей и сплавов.

Основные требования к инструментальным материалам следующие:

— Инструментальный материал должен иметь высокую твердость. Твердость инструментального материала должна быть выше твердости обрабатываемого не менее чем в 1,4 — 1.7 раза.

— При резании металлов выделяется значительное количество теплоты и режущая часть инструмента нагревается. Поэтому, инструментальный материал должен обладать высокой теплостойкостью. Способность материала сохранять высокую твердость при температурах резания называется теплостойкостью. Для быстрорежущей стали – теплостойкость еще называют красностойкостью (т.е. сохранение твердости при нагреве до температур начала свечения стали)

— Важным требованием является достаточно высокая прочность инструментального материала. Если высокая твердость материала рабочей части инструмента не обеспечивается необходимой прочностью, то это приводит к поломке инструмента и выкрашиванию режущих кромок. Таким образом, инструментальный материал должен иметь достаточный уровень ударной вязкости и сопротивляться появлению трещин (т.е. иметь высокую трещиностойкость).
— Инструментальный материал должен иметь высокую износостойкость при повышенной температуре, т.е. обладать хорошей сопротивляемостью истиранию обрабатываемым материалом, которая проявляется в сопротивлении материала контактной усталости.

Читайте так же:  Требования для поступления в полицию

— Необходимым условием достижения высоких режущих свойств инструмента является низкая физико-химическая активность инструментального материала по отношению к обрабатываемому. Поэтому кристаллохимические свойства инструментального материала должны существенно отличаться от соответствующих свойств обрабатываемого материала. Степень такого отличия сильно влияет на интенсивность физико-химических процессов (адгезионно-усталостные, коррозионно-окислительные и диффузионные процессы) и изнашивание контактных площадок инструмента.

— Инструментальный материал должен обладать технологическими свойствами, обеспечивающими оптимальные условия изготовления из него инструментов. Для инструментальных сталей ими являются хорошая обрабатываемость резанием и давлением; благоприятные особенности термической обработки (малая чувствительность к перегреву и обезуглероживанию, хорошие закаливаемость и прокаливаемость, минимальные деформирование и образование трещин при закалке и т.д.); хорошая шлифуемость после термической обработки.

2. Типы, назначение, конструкции и геометрия резцов.

Требования к инструментам

Классификация инструментов

Классификация металлорежущих инструментов сложна. Это объясняется большим разнообразием их конструкций, видов обработки, а также использованием для обработки разных поверхностей инструментов одного наименования. Так резцы применяются для точения наружной поверхности, для нарезания резьбы, для обработки отверстий, для строгания зубьев зубчатых колес. Отверстия могут быть обработаны такими разнородными инструментами как сверло и протяжка. В то же время, помимо классического использования инструментов на металлорежущих станках, к металлорежущим инструментам следует отнести штампы для холодной штамповки и электроды для обработки металлов на электроэрозионных станках. Все это очень усложняет классификацию, поэтому с практической точки зрения, для достаточно четкого представления об основных, наиболее распространенных инструментах, в основу ее положены два принципа:

— специфические обрабатываемые поверхности, наиболее распространенные в деталях машин, механизмов и приборов;

— конструкция наиболее часто применяемых инструментов.

Несмотря на определенную условность такой классификации, она позволяет в достаточно полном объеме представить металлорежущий инструмент во всем его многообразии.

Основными группами в такой классификации являются:

— инструменты для обработки отверстий;

— инструменты для образования резьбы;

— инструменты для зубонарезания;

— инструменты для обработки неэвольвентных профилей методом обкатки.

Все лезвийные инструменты, не вошедшие в эти четыре группы, объединены в группу инструментов общего назначения.

Отдельные группы образуют такие специфические инструменты как:

В каждой из этих групп инструменты классифицируются по конструкции: резцы, фрезы, сверла, развертки, метчики, долбяки и так далее (рис. 1).

Все это разнообразие видов и конструкций инструментов вызывается различными требованиями к инструменту, разнообразными фор­мами и размерами обрабатываемых деталей, различными типами металлорежущих станков, особенностями производства. Рациональное использование инструмента в конкретных производственных условиях позволяет повысить его эффективность, увеличить производительность труда.

Режущий инструмент. Определение, назначение, требования, критерий оптимальности

Режущий инструмент. Определение, назначение, требования, критерий оптимальности

Инструмент — орудие труда, используемое в рабочей машине для изменения состояния предмета труда. Инструментом оснащают любую рабочую машину. Инструмент металлорежущего станка называют металлорежущим или просто режущим. Он изменяет форму предмета труда (обрабатываемой заготовки) и обеспечивает качество обработанных поверхностей путем снятия стружки в процессе обработки заготовки.

Таким образом, хоть это и банально, но режущий инструмент прежде всего должен резать, причем не просто резать, а обеспечить при этом требуемые размеры и качество обработанных поверхностей. Если хоть одно из этих двух требований (резать и обеспечивать требуемое качество обработки) инструментом не обеспечивается, то его вообще нельзя назвать инструментом Указанные требования обязательны, но недостаточны Инструмент должен быть еще и наивыгоднейшим, или оптимальным. Необходимо, чтобы он обеспечил минимальные затраты общественно необходимого труда на операции его использования Это значит, что приведенные затраты на операции использования инструмента заработная плата оператора, перенесенная на операцию часть заработной платы персонала, обслуживающего сферу производства, часть стоимости зданий, сооружений, отопления, освещения, силовой электроэнергии, самого инструмента и др. — должны быть минимальными. Последнее возможно, если инструмент обладает следующими свойствами:

а) высокой производительностью;

б) малой энергоемкостью резания;

в) высокой экономичностью.

Высокая производительность — это большой объем стружки, снятой в единицу времени, т.е. большое количество деталей, обрабоданных и единицу времени. В связи с этим на выполненную операцию (обработанную деталь) приходится меньше заработной платы опера- тора и pаботников, обслуживающих производственный процесс, меньше пересеченная на операцию часть стоимости средств производства (сооружений, станка и т.д.). Таким образом, высокая произво- дительность — очень важная, пожалуй, наиболее важная экономическая характеристика качества инструмента.

Малая энергоемкость резания — это минимальный расход электроэнергии на снятие единицы объема срезаемого при- пуска. В связи с высокой стоимостью энергоресурсов малая энерго- емкость резания является вторым по значимости показателем каче- ства инструмента и реализуется при минимальных силах резания на единицу срезаемого слоя металла.

Экономичность инструмента определяет перенесенную на операцию часть его стоимости и затрат на его эксплуатацию. Высокая экономичность достигается, если инструмент удовлетворяет следующим требованиям:

  1. большой срок службы (высокая стойкость и большое число пере- точек);

б. низкая стоимость (высокая технологичность, малый расход доро- гостоящих режущих материалов);

в. малые затраты на восстановление режущей способности после затупления (простота переточек, быстрота замены затупившихся кромок или режущих пластин);

г. возможность переработки на другой размер или вид полностью отработанного инструмента);

д. простота сбора отходов дорогостоящих материалов (инструменты с механическим креплением режущих пластин).

Указанные свойства или частные требования к инструменту: высокая производительность, малая энергоемкость резания, экономичность и условия их достижения — справедливы и сами по себе непротиворечивы. Однако если приходится совместить их для оценки качества инструмента, то они вступают в противоречие друг с другом. Например, инструмент может быть высокопроизводительным, но неэкономичным, обладать высокой стойкостью, но быть дорогим и т.д. Опираясь на эти показатели качества, нельзя дать однозначную оценку оптимальности инструмента. Необходимы такие критерии оптимальности, которые не противоречат друг другу, а еще лучше — один критерий оптимальности. Поскольку главным средством достижения наиболее полного удовлетворения материальных и духовных потребностей человека является высокая производительность общественно необходимого труда в сфере трудовой деятельности, то ее и следует принять в качестве критерия оптимальности любого решения в сфере деятельности человека, в том числе и для оценки оптимальности конструкции инструмента, технологии его изготовления и условий эксплуатации. Используя категории экономики, это экономическое требование можно сформулировать следующим образом, критерием оптимальности конструкции инструмента, технологии его изготовления и условий эксплуатации является минимум приведенных затрат на операции использования инструмента.

Этот критерий органически объединяет все свойства инструмента, условия его функционирования и не противоречит основной цели производства. в связи с чем является объективным и непротиворечивым.

Подобных методик оптимизации конструкций инструментов, условий его изготовления и функционирования пока нет. Здесь должны быть строгие экономические расчеты. На стадии проектирования упрощенно, но с достаточной степенью точности минимальные приведенные затраты в денежном выражении можно определить как сумму статей расхода на одну обработанную деталь или операцию:

а) заработная плата оператора, выполняющего работу проектируемым инструментом;

б) накладные расходы на заработную плату. На каждом предприятии они свои, доходят до 600 и более процентов от заработной платы оператора;

в) затраты на режущий инструмент и поддержание его работоспособности;

Читайте так же:  Иск по упк рф

г) затраты силовой электроэнергии.

Элементы конструкции и составные части инструмента. Режущий клин — основа конструкции любого режущего инструмента.

Каждый инструмент имеет рабочую и присоединигельную части.

Присоединительная часть служит для соединения инструмента со станком. Она имеет базовые поверхности, которыми инструмент ориентируется относительно станка, и элементы передачи усилий со стороны станка на инструмент.

Рабочая часть отделяет oт заготовки срезаемый слой и отводит стружку из зоны резания. Многие инструменты в зависимости oт конструкции и назначения имеют рабочую часть, состоящую из режущей и калибрующей. Режущая часть непосредственно отделяет срезаемый слой, а калибрующая обеспечивает точные размеры, форму и качество обработанной поверхности. В свою очередь, режущая часть может состоять из элементов, последовательно выполняющих черновую, полу- чистовую и чистовую обработку. Чем более развита рабочая часть, тем эффективнее режущий инструмент, способный с высокой производительностью обеспечить хорошее качество обработки.

Для повышения точности обработанных поверхностей и обеспечения требуемого расположения их относительно друг друга или базовых поверхностей обрабатываемой детали инструмент могут иметь специальные направляющие части для направления в работе по обрабатываемой детали или приспособлению.

Важнейшим элементом конструкции рабочей части любого режу- щего инструмента является режущий клип (лезвие) К (рис 1.1), представляющий собой материализованное пространство, ограничен- ное двумя или несколькими поверхностями, линия пересечения которых образует режущую кромку нужной конфигурации.

Под действием усилия, передаваемого станком на инструмент, режущий клин внедряется в обрабатываемый металл и перемещается в теле заготовки

Одна из поверхностей во время перемещения клина в процессе резания находится впереди и называется передней По ней сходит отделяемая клином стружка. Другая (или другие) находится сзади, со стороны поверхности резания, и называется задней (или задними).

Режущая кромка, отделяющая срезаемый слой материала по большей стороне периметра, называется главной, так как выполняет главную работу резания. В отличие от нее режущую кромку, выполняющую вспомогательную работу, отделяющую срезаемый слой по толщине, называют вспомогательной. Между главной и вспомогательной кромками могут быть переходная, оформляющая целесообразный переход от главной к вспомогательной кромке, зачистная, обеспечивающая зачистку обработанной поверхности заготовки, удаляя остаточный, не срезанный остальными кромками слой материала. Задние поверхности режущего клина, примыкающие к этим кромкам, получили их названия: задняя главная, задняя вспомогательная, задняя переходная и задняя зачистная. Передняя поверхность у режущего клина одна. Ее, как и задние поверхности, в отличие от других, называют рабочими поверхностями инструмента.

Режущий клин и остальные элементы конструкции инструмента образуются путем сопряжения разных поверхностей, определенным образом расположенных в пространстве. Это предопределяет общие подходы к проектированию режущих инструментов всех видов и любого назначения.

Для примера элементы конструкции резца представлены на рис. 1.2.

Общие требования к режущим инструментам. Роль инструмента в повышении качества продукции

Дереворежущий инструмент оптимальной конструкции должен удовлетво­рять следующим требованиям.

– высокое качество обработки деревянных поверхностей;

– требуемая точность обработки деталей;

– достаточная износостойкость инструмента.

Требования монтажа инструмента:

– простота и точность подготовки к работе;

– легкость и точность установки инструмента в станок.

Требования к технологии изготовления инструмента:

– простота и точность изготовления;

– исключение брака термической обработки (поводка инструмента, трещин и т. д.).

– оптимальные линейные и угловые параметры;

– стабильность параметров при переточках;

– надежность в работе;

– эстетичный внешний вид;

– безопасность в работе;

– низкий уровень шума;

– длительный срок службы инструмента;

– соответствие требованиям действующих нормалей и стандартов.

Основным требованием к материалу режущего инструмента является сохранение остроты лезвия или его режущих свойств наиболее продолжительное время. В результате износа инструмента (затупление резца, выкашивание режущей кромки, ее смятие, излом, отгиб) ухудшается качество обработанной поверхности, возрастает мощность на резание.

Под качеством продукции понимается её пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с назначением.

Для деревообрабатывающего предприятия качество инструмента – это высокая износоустойчивать инструмента, финишное качество обработанных деталей, комфортность труда, минимальный расход энергии. Но на качество готовой продукции влияет огромное количество факторов, поэтому нельзя говорить о качестве инструмента абстрактно, а только применительно к конкретным условиям производства. Определимся с основными составляющими успешной работы дереворежущего инструмента.

Это во-первых, качество изготовления инструмента; во-вторых, оптимальный подбор инструмента; в-третьих, его грамотная эксплуатация; и последнее, но одно из самых важных – сервисное обслуживание инструмента.

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2018 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.001 с) .

Требования к эксплуатации инструментов

Требования к эксплуатации инструментов

Эксплуатация инструментов должна быть организована таким образом, чтобы приведенные затраты на работу, выполняемую инструментами, были минимальными. Это генеральное требование важно всегда. Редко бывает, что главными могут оказаться другие критерии, например, срочное выполнение заказа. Приведенные затраты минимальны в случае оптимального сочетания производительности обработки, энергоемкости процессов резания и экономного использования самих инструментов.

Производительность и энергоемкость процесса резания зависят как от конструкции инструмента, так и от выбранных по справочной литературе элементов режима резания. Тем не менее в процессе эксплуатации инструмента можно сильно влиять на производительность, особенно в условиях массового производства, когда есть возможность совершенствования конструкций инструмента и оптимизации условий резания. Оптимизация геометрии инструментов для конкретных условий работы, подбор рациональных СОЖ и условий их подвода к зоне резания позволяют до трех и более раз увеличить стойкость инструмента и на этой основе повысить производительность и понизить энергоемкость резания. Кроме того, заметное повышение производительности станочного оборудования достигается за счет сокращения простоев при замене затупившихся инструментов или по другим причинам, связанным с их работой: поломки, выкрошивание режущих кромок, необеспечение заданного качества обработки и т.д.

Экономное расходование инструментов целиком и полностью зависит от их эксплуатации и организации инструментального хозяйства на предприятии. Нельзя допускать нарушений технологического процесса, приводящих к понижению стойкости инструментов и к другим неполадкам. Необходимо исключать такие неполадки, как поломки инструмента и выкрошивание его режущих кромок, зависящие от качества закрепления инструмента, свойств обрабатываемого материала и принятого режима резания. Надо своевременно менять затупившиеся инструменты, не допуская передержек, т.е. повышенного, сверхнормативного износа. Эти и некоторые другие вопросы эксплуатации инструментов, а также организация инструментального хозяйства в целом, главном образом организация заточки затупившихся инструментов, сильно влияют не только на расход инструментов, но и на производительность работы станочного оборудования.

Как видно из изложенного, организация эксплуатации режущих инструментов и организация инструментального хозяйства преследуют те же цели, что и решение любой другой инженерной задачи: обеспечить минимум приведенных затрат на обработку детали. Только оптимизация решений этих задач проще в том смысле, что используемые при этом частные решения не противоречат друг другу, так как конструкция инструмента, его качество и условия эксплуатации изначально определены. Необходимо только их строго поддерживать, улучшать, не допускать неполадок в работе и правильно организовать инструментообеспечение рабочих мест.

Рассмотрим некоторые общие для всех инструментов и наиболее часто встречающиеся неполадки, вызываемые неправильным креплением инструментов на станках и другими причинами. Конкретные рекомендации применительно к каждому виду инструмент и станка изложены в работах по эксплуатации инструментов (см. работы [94; 237; 263; 264] и другую литературу к разделу 4).