Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Режущий инструмент. Эксплуатация

Покупка
Основная коллекция
Артикул: 168500.02.01
Доступ онлайн
от 140 ₽
В корзину
Рассмотрены принципы выбора геометрических параметров инструментов и режимов обработки в различных производственных условиях, допустимые величины износов, методы определения расхода инструментов различных типов, способы повышения эксплуатационных свойств современных инструментальных материалов, технологии переточки и контроля инструментов, принципы мониторинга их работы на гибком автоматизированном оборудовании. Описаны возможные производственные проблемы, вызванные режущими инструментами, и пути их решения. Для инженерно-технических работников машиностроительных предприятий, связанных с металлообработкой. Может быть полезно студентам машиностроительных специальностей высших и средних специальных учебных заведений при выполнении курсовых и дипломных проектов.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
ГРНТИ:
Фельдштейн, Е. Э. Режущий инструмент. Эксплуатация: Учебное пособие / Е.Э. Фельдштейн, М.А. Корниевич. - Москва : НИЦ ИНФРА-М; Минск : Нов. знание, 2014. - 256 с.: ил.; . - (Высшее образование: Бакалавриат). ISBN 978-5-16-005287-8. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/424209 (дата обращения: 22.05.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
Е.Э. ФЕльдштЕйн 
М.А. КорниЕвич

Режущий инстРумент 
•
Эксплуатация

Допущено 
Министерством образования Республики Беларусь
в качестве учебного пособия для студентов 
учреждений высшего образования 
по машиностроительным специальностям

2014

 
Минск 
Москва
 
«Новое знание» 
«ИНФРАМ»

УДК 621.9.02(075.8) 
ББК 34.63-5я73 
 
Ф39

Фельдштейн, Е.Э.
Режущий инструмент. Эксплуатация: учеб. пособие /

Е.Э. Фельдштейн, М.А. Корниевич. — Минск : Новое знание ;
М. : ИНФРА-М, 2014. — 256 с. : ил. — (Высшее образование).

ISBN 978985475482-6 (Новое знание) 
ISBN 978-5-16-005287-8 (ИНФРА-М)

Рассмотрены принципы выбора геометрических параметров инструментов и режимов обработки в различных производственных
условиях, допустимые величины износов, методы определения расхода инструментов различных типов, способы повышения эксплуатационных свойств современных инструментальных материалов,
технологии переточки и контроля инструментов, принципы мониторинга их работы на гибком автоматизированном оборудовании.
Описаны возможные производственные проблемы, вызванные режущими инструментами, и пути их решения.

Для инженерно-технических работников машиностроительных

предприятий, связанных с металлообработкой. Может быть полезно
студентам машиностроительных специальностей высших и средних
специальных учебных заведений при выполнении курсовых и дипломных проектов.

УДК 621.9.02(075.8) 
ББК 34.63-5я73

Ф39

© Фельдштейн Е.Э.,

Корниевич М.А., 2012

© ООО «Новое знание», 2012

ISBN 978985475482-6 (Новое знание) 
ISBN 978-5-16-005287-8 (ИНФРА-М) 

Рецензенты:
кафедра «Технология машиностроения» Брестского государственного технического университета (зав. кафедрой — кандидат технических наук, доцент О.А. Медведев);
зав. кафедрой «Машины и технологии высокоэффективных процессов
обработки» Витебского государственного технологического университета,
доктор технических наук, профессор С.С. Клименков

Оглавление

Предисловие ............................................................................. 5

1. Выбор оптимальных условий обработки .................................. 6
1.1. Оптимальная геометрия режущих инструментов ................ 6
1.2. Оптимальные периоды стойкости режущих
инструментов ................................................................ 14
1.3. Назначение режима резания ........................................... 21
1.4. Эффективность работы режущих инструментов
в условиях ГПС .............................................................. 28
1.5. Использование смазочноохлаждающих технологических
средств .......................................................................... 36

2. Нормирование расхода режущих инструментов ...................... 39
2.1. Общие положения по нормированию расхода режущих
инструментов ................................................................ 39
2.2. Нормы расхода токарных резцов ..................................... 44
2.3. Нормы расхода сверл ..................................................... 45
2.4. Нормы расхода зенкеров и разверток .............................. 46
2.5. Нормы расхода фрез ...................................................... 47
2.6. Нормы расхода протяжек ............................................... 49
2.7. Нормы расхода резьбонарезных и зуборезных
инструментов ................................................................ 52

3. Повышение эксплуатационных свойств режущих
инструментов ....................................................................... 57
3.1. Методы повышения эксплуатационных свойств режущих
инструментов ................................................................ 57
3.2. Вакуумные методы нанесения покрытий ......................... 59

4. Заточка и переточка режущих инструментов ......................... 77
4.1. Выбор характеристик заточных кругов ............................ 77
4.2. Режимы заточки режущих инструментов ........................ 96
4.3. Использование СОЖ при заточке режущих
инструментов ............................................................... 102
4.4. Заточка и переточка резцов .......................................... 105
4.5. Заточка и переточка сверл ............................................ 116
4.6. Заточка и переточка зенкеров и разверток ..................... 134
4.7. Заточка и переточка фрез общего назначения ................. 140
4.8. Заточка и переточка протяжек ...................................... 155
4.9. Заточка и переточка резьбонарезных инструментов ........ 160
4.10. Заточка и переточка червячных фрез ............................. 166
4.11. Заточка и переточка долбяков ....................................... 177
4.12. Использование заточных станков и приспособлений
с ЧПУ ......................................................................... 179
4.13. Эффективность централизованной заточки режущих
инструментов ............................................................... 186

5. Контроль и настройка на размер режущих инструментов
после заточки и переточки .................................................. 192
5.1. Универсальные контрольноизмерительные инструменты,
приспособления и приборы ........................................... 192
5.2. Контроль углов заточки резцов ..................................... 202
5.3. Контроль сверл и зенкеров ........................................... 206
5.4. Контроль фрез общего назначения ................................. 217
5.5. Контроль разверток и протяжек .................................... 225
5.6. Контроль метчиков и плашек ........................................ 228
5.7. Контроль зуборезных инструментов ............................... 238
5.8. Настройка режущих инструментов на размер после
переточки .................................................................... 242

Литература ............................................................................ 254

4
Оглавление

Предисловие

В работе машиностроительных предприятий большую роль играет выбор рациональных условий эксплуатации режущих инструментов. От этого в значительной степени зависят производительность труда, возможность автоматизации технологических процессов и экономические показатели эффективности обработки. На современных машиностроительных предприятиях потребляют тысячи
типоразмеров разнообразных режущих инструментов, причем в ряде
случаев значительная доля общего парка станков используется для
производства инструментов специальных конструкций.
Говоря о рациональных условиях эксплуатации инструментов,
обычно подразумевают такие условия, при которых, наряду с высокой производительностью и качеством изделий, обеспечивается
низкая себестоимость обработки за счет незначительного удельного
расхода режущих инструментов.
Правильная эксплуатация режущих инструментов обеспечивает
бесперебойную высокоэффективную работу оборудования, но требует решения следующих задач:
1) организация эксплуатации инструментов (хранение, переточка
и выдача, расчет норм расхода и оборотных фондов, технический
надзор за эксплуатацией инструмента и др.);
2) эксплуатация инструментов, обеспечивающая наиболее рациональное их использование и уменьшение расхода, отсутствие
неполадок, нарушающих нормальный ход производства.
Если организацию эксплуатации режущих инструментов обеспечивает небольшая группа работников инструментального хозяйства
цеха или завода, то практическая эксплуатация осуществляется
при участии как инженернотехнического персонала (технологов,
конструкторовинструментальщиков, мастеров), так и производственных рабочих (станочников, наладчиков). Именно поэтому
в данной книге наряду с техническими и технологическими аспектами эксплуатации инструментов рассматриваются практические
рекомендации, позволяющие исключить дефекты обработки, вызванные режущими инструментами, и повысить эффективность производства.

ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ
ОБРАБОТКИ

Оптимальная геометрия режущих
инструментов

На условия работы инструмента большое влияние оказывает
форма его режущей части и величины углов заточки, т.е. геометрические параметры. Изменение геометрических параметров
влечет за собой изменение периода стойкости инструмента, сил
резания, шероховатости обработанной поверхности и т.д.
Геометрические параметры, при которых достигаются наибольший период стойкости и наибольшая допустимая скорость
резания vT при условии обеспечения наименьшей стоимости обработки и возможно большей производительности при высоком
качестве обрабатываемой поверхности, называются оптимальными или наивыгоднейшими.
При назначении оптимальных геометрических параметров инструментов следует помнить, что иногда целесообразно допускать
отклонения от оптимальных значений углов на 2...3, что позволяет уменьшать номенклатуру применяемых инструментов.
Наиболее существенно влияют на условия обработки следующие углы режущего лезвия (рис. 1.1):

главный задний угол — угол между главной задней поверхностью резца (или касательной к ней) и плоскостью резания;

главный передний угол — угол в главной секущей плоскости между передней поверхностью резца (или касательной
к ней) и основной плоскостью в рассматриваемой точке главной
режущей кромки;

главный угод в плане — угол между плоскостью резания
и рабочей плоскостью;

вспомогательный угол в плане 1 — угол между проекцией
вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи;

11

1.1.

угол наклона главной режущей кромки — угол между
главной режущей кромкой и основной плоскостью (измеряется
в плоскости резания).

Рассмотрим характер изменения оптимальных значений этих
углов в зависимости от особенностей обработки.
Выбор заднего угла . Задний угол обеспечивает уменьшение
трения задней поверхности режущего инструмента об обработанную поверхность. Поэтому с увеличением угла до какихто
определенных пределов условия резания улучшаются. Однако
увеличение приводит к уменьшению угла заострения, в результате чего ухудшаются условия теплоотвода и интенсифицируется
изнашивание.
Таким образом, с увеличением угла период стойкости режущего инструмента T вначале растет, а потом падает (рис. 1.2).
Чтобы полнее выяснить характер изменения стойкости с изменением заднего угла, необходимо учитывать толщину срезаемого
слоя. Известно [3], что при обработке сталей больший оптимальный угол соответствует меньшей толщине срезаемого слоя a:
sin опт 0,13/a0,3. Рекомендуемые задние углы для режущих инструментов приведены в справочной литературе.
На условия работы инструмента влияет также форма его задней поверхности. Наиболее наглядно об этом свидетельствуют,
например, используемые в промышленности формы задних поверхностей сверл (табл. 1.1).

1.1. Оптимальная геометрия режущих инструментов
7

Рис. 1.1. Геометрические параметры резца

Таблица 1.1
Формы задней поверхности спиральных сверл

Форма заточки
Наименование (назначение)

Нормальная

Двойная (повышение скоростей резания до
20 %); 2118, 20 60...90По двум плоскостям; 6...10, 1 20...40Крестообразная:
улучшенное центрирование сверла в отверстии;

уменьшение длины затылованной части
пера сверла и длины поперечной кромки

Стружкоразделяющие канавки на задней
поверхности (для d 20 мм)

8
1. Выбор оптимальных условий обработки

Рис. 1.2. Зависимость T f() при различной толщине (а3 а2 а1)
срезаемого слоя

Окончание табл. 1.1

Форма заточки
Наименование (назначение)

С центрирующим конусом (сверление листов и мягких неметаллических материалов)

Фигурная (фасонное донышко отверстия)

Выбор переднего угла . Известно, что чем больше передний
угол , тем легче протекает процесс резания, т.е. тем меньше силы
и температура резания, деформация срезаемого слоя, а следовательно, больше период стойкости режущего инструмента. Однако
следует учитывать, что с увеличением угла уменьшается угол
заострения и тем самым ухудшается отвод теплоты. Поэтому кривые T f() (рис. 1.3) аналогичны графику T f().

Передний угол должен быть тем больше, чем меньше твердость
и прочность обрабатываемого материала и чем больше его пластичность. Рекомендуемые передние углы для режущих инструментов приведены в справочной литературе, например в [12, 24].
Для обеспечения завивания стружки при скоростном точении
на передней поверхности лезвия делают уступы, порожки или мелкие лунки. Их можно выполнить при заточке инструмента [24].

1.1. Оптимальная геометрия режущих инструментов
9

Рис. 1.3. Зависимость Т f() при различной твердости
(НВНВНВ) обрабатываемого материала

Для сменных твердосплавных пластин передние поверхности
формируются при прессовании. Примеры оформления передних
поверхностей таких пластин приведены в табл. 1.2.
Выбор главного угла в плане . При постоянных значениях S
и t изменение приводит к изменению ширины и толщины срезаемого слоя. Чем меньше угол , тем больше ширина среза b
и угол и тем лучше отвод теплоты, т.е. малые углы способствуют увеличению периода стойкости инструмента (рис. 1.4, а).

Следовательно, для увеличения периода стойкости инструмента надо стремиться к уменьшению угла . Однако чрезмерное его уменьшение оказывается вредным, так как при этом резко
возрастает радиальная сила резания Ру и наблюдается увеличение вибраций. При обработке нежестких деталей для уменьшения
радиальной составляющей Ру главный угол в плане следует
увеличивать до 90. В отдельных случаях угол назначают исходя из конструктивных соображений. Например, у метчиков для
нарезания глухих резьб угол берется большим (40), чем
у метчиков для нарeзания сквозных резьб (20). Это позволяет
нарезать резьбу в глухих отверстиях на большую длину.
Главный угол в плане влияет также на шероховатость обработанной поверхности, поэтому при чистовой обработке рекомендуется использовать меньшие значения .
О влиянии угла торцовых фрез на условия обработки можно
судить по данным, представленным в [24].

10
1. Выбор оптимальных условий обработки

Рис. 1.4. Зависимость периода стойкости инструмента:
а — от главного угла в плане; б — от вспомогательного угла в плане

1.1. Оптимальная геометрия режущих инструментов
11

Таблица 1.2
Геометрия токарных многогранных пластин фирмы «Sandvik Coromant»

Условия и особенности обработки
Группа
твердых
сплавов
Режимы резания*
Внешний вид и геометрия
пластины

Чистовое точение сталей:

надежный отвод стружки при обработке
резцами различного назначения;

малые силы резания;

высокое качество обработки
P

t  0,3...1,5 мм

S 0,1...0,4 мм/об

Черновое точение сталей:

максимальная экономичность и производительность обработки;

стружколом, работающий в широком диапазоне режимов резания

t 1,0...7,0 мм

S 0,25...0,7 мм/об

Чистовое точение жаропрочных сталей и
сплавов:

малый риск образования нароста;

высокое качество обработки

M
t 0,5...4,0 мм

S 0,15...0,4 мм/об

1. Выбор оптимальных условий обработки

Окончание табл. 1.2

Условия и особенности обработки
Группа
твердых
сплавов
Режимы резания*
Внешний вид и геометрия
пластины

Черновое точение жаропрочных сталей и
сплавов:

стружколом, работающий в широком диапазоне режимов резания;

возможна обработка с ударом

M

t 1,5...8,0 мм

S 0,35...0,7 мм/об

Чистовое точение чугуна:

малые силы резания;

обработка без задиров

K

t 0,15...2,0 мм

S 0,1...0,3 мм/об

Черновое точение чугуна:

стабильная работа в максимально тяжелых условиях;

максимальная опорная поверхность

t 0,3...8,0 мм

S 0,2...0,8 мм/об

* Для пластины с длиной грани 12,7 мм.
Примечание. Обозначения: t — глубина резания; S — подача.

Доступ онлайн
от 140 ₽
В корзину