Заготовительные процессы в большинстве случаев не обеспечивают для многих ответственных деталей машин заданных конструктором требований к точности, качеству поверхности и другим параметрам, обусловливающим надежность изделия. Возможности широко применяемых промышленностью заготовительных процессов (прокатка, литье, ковка, штамповка) позволяют достичь шероховатости Rа=6,3…5,0 мкм и 8…10 квалитетов. Но для большинства деталей, особенно входящих в различные сопрягаемые соединения, предъявляются более высокие требования к качеству поверхности. Поэтому для таких деталей применяются дополнительные технологические способы обработки, обеспечивающие получение более точных размеров и необходимых свойств поверхности. Существует много методов размерной обработки заготовок деталей машин. Однако среди этих методов основное место принадлежит механической обработке резанием на металлорежущих станках.

Доля механической обработки весьма значительна и во многих случаях составляет от 30 до 70% трудоемкости изготовления изделия. Большинство методов механической обработки резанием позволяет получать различные сложные поверхности, например, резьбы, шлицы, зубчатые колеса и др. Поэтому обработка резанием является в настоящее время основным способом получения заданной точности и качества поверхности деталей. Для материального осуществления процесса резания создается обрабатывающая система, включающая станок, приспособление, инструмент, технологическую среду, необходимые контрольно-измерительные и регулирующие устройства. Часто из этой системы выделяют лишь ее механическую часть – систему станок–приспособление–инструмент–заготовка. Сокращенно эта система в технологии машиностроения называется системой СПИЗ.

При этом по ГОСТ 3.1109-82 под заготовкой понимают предмет труда, из которого изменением формы, размеров, свойств поверхности и (или) материала изготавливают деталь. Заготовку перед первой технологической операцией называют исходной заготовкой. Слой материала, удаляемый с поверхности заготовки, в целях достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности называют припуском. Снятый с заготовки металл образует стружку. Таким образом, обработка резанием – это обработка, заключающаяся в образовании новых поверхностей отделением поверхностных слоев материала с образованием стружки. Механическая обработка требует значительных затрат энергии. Например, на снятие 1кг стружки черных металлов затрачивается 0,42…0,43 кВт ч энергии. Максимальные потери металла в стружку имеют место при обработке деталей типа втулок,…

Важнейшим элементом технологического обеспечения операций обработки заготовок резанием являются технологические среды. Традиционными технологическими средами являются различные смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ). Практикой установлено, что СОЖ оказывает существенное влияние на процесс резания и на качество обработанной поверхности. К числу традиционных СОЖ относятся растворы специальных мыл в воде (эмульсии), растительные и минеральные масла, осерненные масла и др. При правильно подобранных составах технологических сред и способах их подвода стойкость режущего инструмента может быть повышена в 4…8 раз. В зависимости от технологической схемы обработки, применяемого режущего инструмента и характера обрабатываемых поверхностей используют следующие основные способы механической обработки деталей машин: точение, сверление, фрезерование, шлифование, строгание и др.

Выбор способа обработки и соответствующего металлорежущего оборудования зависит от требований точности и шероховатости поверхности, вида заготовки и ее размеров, припуска на обработку, а также от программы выпуска, типа производства и других факторов. Применение агрегатных, специализированных, многошпиндельных станков нерационально в условиях мелкосерийного производства, однако в массовом и крупносерийном производстве использование таких станков экономически оправдывается. Для единичного и мелкосерийного производства применяют, как правило, универсальные станки. Вид и размеры режущего инструмента во многом зависят от материала обрабатываемой заготовки, ее размеров, требуемой точности и шероховатости поверхности. Для большинства случаев обработки резанием применяют стандартный режущий инструмент, что обусловлено технической и экономической целесообразностью. Затраты на инструмент…

Для обработки стали рекомендуется применять инструмент с пластинками из двухкарбидных титано-вольфрамовых сплавов Т15К6, Т14К8, Т30К4 и др. Для обработки чугуна, цветных металлов и неметаллических материалов используются сплавы на основе карбида вольфрама марок ВК6, ВК8, ВКЗМ и др. В случае обработки ковкого чугуна рекомендуется применять титано-тантало-вольфрамовые твердые сплавы типа ТТ7К12 и ТТ10К8Б. Для чистового точения без ударных нагрузок и при достаточной жесткости системы СПИЗ рекомендуется использовать инструмент, оснащенный пластинками из минералокерамических сплавов, например ЦМ322 и ВО13. Применяется также сборный инструмент, оснащенный многогранными неперетачиваемыми пластинками из твердых сплавов с механическим креплением. В последние годы разработаны инструментальные твердые сплавы, не содержащие дефицитного карбида…

Обработка заготовок на металлорежущих станках должна происходить при оптимальных, т.е. наивыгоднейших режимах резания. Это означает, что должно быть такое сочетание отдельных элементов процесса резания (скорости резания, глубины резания и подачи), которое обеспечивало бы выполнение данной операции качественно и с наименьшими затратами труда. Оптимальные режимы резания выбирают с учетом технических условий на изготовление детали, а также с учетом обеспечения наиболее полного использования технических возможностей станка и инструмента. Одним из основных способов механической обработки заготовок является точение. На станках токарной группы можно выполнять следующие виды работ: точение цилиндрических, конусообразных и фасонных поверхностей; точение и подрезку торцевых поверхностей; протачивание канавок и отрезание; растачивание…

Небольшие детали (массой не более 0,3…0,5 кг), преимущественно сложной формы и с центральным отверстием, обрабатываются главным образом на токарно-револьверных станках. Сменные инструменты (резцы, сверла, метчики, развертки и др.), необходимые для выполнения различных технологических операций, закрепляются в револьверной головке станка, что значительно сокращает вспомогательное время на обработку. Плоские и фасонные поверхности, пазы, шпоночные канавки обрабатывают фрезерованием. Плоскости, расположенные горизонтально, вертикально и наклонно, могут быть получены фрезерованием цельными цилиндрическими или сборными фрезами. Пазы угловые, Т-образные, прямоугольные и «ласточкин хвост» выполняют фрезерованием по методу копирования профиля фрезы. При этом для обработки пазов с таким профилем вначале прорезают концевой фрезой прямоугольный паз, а затем…

На сверлильных станках производят сверление, зенкерование, развертывание отверстий, а также нарезание резьбы метчиками. Режущий инструмент с цилиндрическим хвостовиком закрепляется в сверлильном патроне, а с коническим – непосредственно или с помощью переходных втулок в шпинделе станка. Размеры посадочных мест (номера конусов) стандартизированы. Для повышения производительности при обработке на сверлильных станках, уменьшения вспомогательного времени используют указатели глубины работы инструмента, упоры, кондукторы и различные устройства, автоматизирующие циклы работы станков. Применение кондукторов, например, позволяет обойтись без трудоемких операций разметки и значительно повысить точность обработки. Перед обработкой заготовку на сверлильных станках устанавливают вручную, с помощью манипулятора, робота, базируют и закрепляют в машинных тисках, кондукторе и…

Операцию строгания выполняют резцами при возвратно-поступательном главном движении и прерывистом движении подачи. При строгании прямой ход резца является рабочим, обратный – холостым. Такая схема предполагает низкую производительность и является основным недостатком процесса строгания. Однако строгание широко применяется в единичном и мелкосерийном производстве при изготовлении рам и плит, для обработки направляющих станин станков, кромок листов и др. Особенностями операции является сравнительная простота конструкции строгальных станков и инструмента. При черновом строгании на продольно-строгальных станках достигается точность 10…11 квалитетов при параметрах шероховатости поверхности Rа=5…10 мкм. Чистовым строганием можно получить 7…8 квалитет и Rа=0,8…1,6 мкм, а тонким – 6…7 квалитет и Rа до 0,4…