Контрольная работа: Різання матеріалів, верстати та інструменти

Завдання № 1

Вимоги, що ставляться до матеріалів, з яких виготовляють різальний інструмент (привести марки найбільш вживаних матеріалів з легованих сталей, твердих сплавів, мінералокерамічних і синтетичних матеріалів).

В сучасному машинобудуванні застосовують велику кількість найрізноманітніших різальних інструментів.

Продуктивність різального інструменту значною мірою залежить від фізико-механічних властивостей матеріалу з якого його виготовлено. Наприклад, при роботі різцем із швидкорізальної сталі продуктивність у 3 – 5 разів вища, ніж при роботі різцем з вуглецевої інструментальної сталі.

У процесі різання різальна частина інструменту зазнає великого тиску, тертя і нагрівання. Ці режими роботи зумовлюють ряд вимог, яким повинні відповідати матеріали, призначені для виготовлення різального інструменту.

Робоча частина різального інструменту повинна перш за все виготовлятися з матеріалу з високою твердістю. Різання можливе тільки тоді, коли твердість матеріалу інструменту у кілька разів перевищує твердість оброблюваного матеріалу. Матеріал для різальних інструментів повинен бути теплостійким, тобто зберігати свої різальні властивості, зокрема твердість, при високих температурах.

Матеріал з якого виготовляється різальний інструмент повинен мати високі механічні характеристики та відповідну в'язкість.

Під впливом тертя, що виникає під час різання, різальна частина інструменту спрацьовується і він затуплюється. Чим швидше відбувається спрацювання, тим нижча стійкість інструменту. Тому інструментальні матеріали мають бути стійкими проти спрацювання.

Матеріал, який застосовують для виготовлення різального інструменту, повинен також бути недефіцитним і мати низьку вартість.

Різні металорізальні інструменти працюють не в однакових умовах. Знімають, наприклад, різні стружки по товщині з різними швидкостями. Багато інструментів у процесі роботи нагріваються до високої температури, а деякі залишаються маже холодними. На різальні інструменти діють різні по величині сили тертя об оброблюваний матеріал, тому відповідний матеріал для виготовлення інструменту вибирають залежно від умов його роботи.

Для виготовлення різального інструменту застосовують вуглецеву інструментальну, леговану інструментальну і швидкорізальну сталі, тверді сплави, мінералокерамічні і абразивні матеріали, алмази.

З легованих сталей найбільшого застосування у виробництві металорізального інструменту набули хромисті (9Х, Х), хромокременисті (6ХС, 9ХС), хромовольфрамові (ХВ5, 4Х8В2) і хромовольфрамомарганцевисті (ХВГ, 9ХВГ) сталі. З них виготовляють мітчики, плашки, свердла, розвертки, різці, протяжки, фрези ті інший різальний інструмент.

Інструментальні леговані сталі з підвищеним вмістом вольфраму, хрому, ванадію, кобальту і молібдену називаються швидкорізальними. Найбільш поширеними швидкорізальними сталями, які використовують для виготовлення різального інструменту є Р18, Р9, Р12, Р6М5, Р18Ф2, Р9К5, Р9Ф5, Р10К5Ф5.

Застосування твердих сплавів дає можливість збільшити швидкість різання у 8 – 10 разів порівняно з швидкорізальними сталями.

Металорізальні тверді сплави, які застосовують для виготовлення різального інструменту поділяють на три групи:

а) вольфрамові (ВК2, ВК4, ВК6, ВК8 та ін.);

б) титановольфрамові (Т30К4, Т15К6, Т14К8 та ін.);

в) титанотанталовольфрамові (ТТ7К12, ТТ7К15, ТТ20К9 та ін.).

Основу мінералокерамічних сплавів становить спечкний окис алюмінію (Al2O3). Найкращі марки міералокерамічних інструментальних матеріалів, які мають високі різальні властивості – це Цм-332 та ВОК-60.

Абразивні матеріали, які використовують, в основному, для остаточної обробки деталей машин, поділяються на природні і штучні.

Із штучних абразивних матеріалів тепер найпоширеніші електрокорунд, карбід кремнію, карбід бору, алмаз. Залежно від процентного вмісту карбіду кремнію розрізняють карбід кремнію зелений, з вмістом не менш як 97% SiC, і карбід кремнію чорний, з вмістом SiC до 95%. Карбід кремнію зелений використовують в основному для заточування твердосплавного і мінералькерамічного різального інструменту.

Завдання №2

Проводиться зовнішнє точіння деталі різцем з головним кутом в плані , глибиною різання t = 4мм. Визначити величину активної частини різальної кромки різця.

Дано: ;

t = 4мм.

Знайти: b - ?

Розв'язування.

Активною частиною різальної кромки різця при зовнішньому точінні деталі буде ширина зрізуваного шару b, яка визначається за формулою:

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--