Какие режущие инструменты применяют при обработке деталей на токарных станках

2. Вопрос 17. Назовите основные абразивные материалы и их свойства.                      Какой абразивный материал обладает наибольшей химической стойкостью.

    Абразивные  материалы делятся по твердости (сверхтвёрдые, твёрдые, мягкие), и химическому составу, и по величине шлифовального зерна (крупные или грубые, средние, тонкие, особо тонкие), величина зерна измеряется в микрометрах или мешах.

    Зерном  абразива называют отдельный кристалл, сростки кристаллов или их осколки  при отношении их наибольшего  размера к наименьшему не более 3:1.

    Пригодность абразивных материалов зависит от физических и кристаллографических свойств; особенно важное значение имеет их способность при истирании разламываться на остроугольные частицы. У алмаза это свойство максимальное. Выбор абразивного материала зависит от физических свойств обрабатываемого и обрабатывающего материала, а также от стадии обработки (грубая обдирка, шлифовка и полировка), причём твёрдость абразивного материала должна быть выше твёрдости обрабатываемого (за исключением алмаза, который обрабатывается алмазом).

    Абразивные  материалы характеризуются твёрдостью, хрупкостью, абразивной способностью, механической и химической стойкостью.

    Твёрдость — способность материала сопротивляться вдавливанию в него другого материала. Твёрдость абразивных материалов характеризуется  по минерологической шкале твёрдости Мооса 10 классами, вклющающей в качестве эталонов: 1 — тальк, 2 — гипс, 3 — кальцит, 4 — флюорит, 5 — апатит, 6 — полевой шпат, 7 — кварц, 8 — топаз, 9 — корунд, 10 — алмаз.

    Абразивная  способность характеризуется количеством  материала, сошлифованного за единицу  времени.

    Механическая  стойкость — способность абразивного  материала выдерживать механические нагрузки, не разрушаясь при резке, шлифовке и полировке. Она характеризуется  пределлом прочности при сжатии, который определяяют, раздавливая  зерно абразивного материала, фиксируя нагрузку в момент его разрушения. Предел прочности абразивных материалов при повышении температуры снижается.

    Химическая  стойкость — способность абразивных материалов не изменять своих механических свойств, будучи во взаимодействии с  растворами щелочей, кислот, а также в воде и органических растворителях.

    Абразивные  материалы, применяемые для механической шлифовки и полировки полупроводниковых  материалов, отличаются между собой  размером (крупностью) зёрен, имеющих  номера 200, 160, 125, 100, 80, 63, 50, 40, 32, 25,20, 16, 10, 8, 6, 5, 4, 3, М40, М28, М20, М14, М10, М7 и М5 и  подразделяются на четыре группы:

• шлифзерно (от №200 до 15),
• шлифпорошки (от №12 до 3),
• микропорошки (от М63 до М14) и
• тонкие микропорошки (от М10 до М5).

    Классификацию абразивных материалов по номерам зернистости  проводят рассеиванием на специальных  ситах, номер которого характеризует  размер зерна. Номер заернистости абразивных материалов характеризуется фракцией: предельной, крупной, основной, комплексной  и мелкой. Процентное содержание основной фракции обозначают индексами В, П, Н и Д. 

Какой абразивный материал обладает наибольшей химической стойкостью.

      Если принять абразивную способность  алмаза за единицу, абразивная  способность карбида бора –  0,6, карбида кремния – 0,5. По  абразивной способности абразивные  материалы располагаются в следующем  порядке: алмаз, кубический нитрид  бора (боразон), карбид кремния, монокорунд, электрокорунд, наждак, кремень.  Абразивная способность зависит  от вида шлифуемых материалов, режима работы, вязкости и прочности  зерен. Чем меньше в абразивном  материале примесей, тем выше  его абразивная способность. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Вопрос 22   Приведите формулы для определения скорости резания при главном  вращательном движении.

Скорость  резания при вращательном движении определяется по формуле

где D -диаметр  обрабатываемой детали, мм; п - число  оборотов в минуту.

При поступательном движении скорость резаиия определяется по формуле

\m-ty.

м/мин,

где /-длина  хода, лгл(;

/х - время одного хода, мин.

       Выбранный режим резания корректируется по паспортным данным станка, а также проверяется по мощности электродвигателя.

      Чтобы на станке можно было осуществлять процесс резания, необходимо, чтобы мощность электродвигателя Лст была больше или в крайнем случае равна мощности, затрачиваемой на резание

       Допускается при кратковременном процессе резания перегрузка электродвигателя станка до 20% его номинальной мощности, при кратковременности до 1 мин перегрузка электродвигателя допускается до 50%.

Мощность, затрачиваемая иа резание, определяется по формуле

-=«""

где - тангенциальная сила резания, кГ, V - скорость резания, м/мин.

       При выборе режимов резания следует иметь в виду, что нормативные материалы предусматривают только средние значения глубин резания, подач и скоростей резания. Эти элементы зависят от качества обрабатываемого материала, его физико-механических свойств, числа оборотов шпинделя станка в минуту, жесткости системы станок - приспособление - инструмент - деталь. Поэтому в практике эти средние значения могут быть увеличены или уменьшены. 

Как находят передаточные числа  кинематических  пар  станков.

       По ГОСТ 16530-83 передаточным числом зубчатой передачи называется отношение числа зубьев колеса к числу зубьев шестерни:

.

       В расчетных зависимостях курса «Детали машин» используется величина передаточного числа, поэтому в настоящем пособии кинематический расчет коробок скоростей и подач произведен по передаточным числам в отличие от кинематического расчета коробок скоростей и подач, выполняемого в курсе «Металлорежущие станки», где используется понятие передаточного отношения, имеющее в виду отношение угловой скорости ведомого зубчатого колеса к угловой скорости ведущего зубчатого колеса.

      Для определения передаточных чисел механических приводов применяют два метода расчета: аналитический и графоаналитический, в основе которых лежат одни и те же положения и закономерности.

      Для несложных коробок скоростей расчет проще производить аналитическим методом, сущность которого рассмотрим на примере коробки скоростей, изображенной на рисуноке.1.

      Число оборотов шпинделя (вала III) при различных положениях, блоков z₄ —z₂ —z₆ и z₇— z₉ будет

     (12)                           (13)

     (14)                              (15)

     (16)                                (17)

 

Рисунок.1 - Кинематическая схема шестискоростной коробки скоростей  

Число оборотов n входного вала I принимается  равным

n = n_mах φ^x,

где n_max - верхний предел регулирования;

φ - знаменатель  ряда;

х - целое  число, может быть положительным, отрицательным  и равным нулю.

Примем  для простоты х=0, тогда для нашего случая

n = n₆.

Учитывая  это, из зависимости (17) имеем  . На этом основании можем принять

   и   .

Из зависимости (16) следует

.

Имея  в виду, что  , получим .

Таким же образом при решении зависимости (15) определим  , и, наконец, из зависимости (14) следует .

В итоге  передаточные числа зубчатых колес  для рассмотренном схемы будут  иметь следующие значения:

;   ;   ;   ;   .

В общем  случае, когда х не равно нулю (х ≠ 0),  

         

       Здесь а и b показатели степени, причем а + b = х. Анализ полученных зависимостей показывает, что для получения геометрического ряда чисел оборотов при одновременной стандартизации числа зубьев в различных коробках с одним и тем же φ желательно, чтобы передаточные числа отдельных пар зубчатых колес были выражены через знаменатель ряда φ.

Что такое диапазон регулирования

      Диапазон   регулирования  привода обозначается Д=10 или Д=10000. Это означает, что частота вращения двигателя, при заданной точности изменяется в 10 или 10000 раз при сохранении требуемого момента или мощности, обычно номинального момента.

      Д = n max / n min – отношение максимальной частоты вращения к минимальной. Различают  диапазон   регулирования  привода в первой зоне от n min до n nom, при постоянсте момента Д1. И  диапазон   регулирования  привода во второй зоне от n nom до n max, при постоянсте мощности Д2.

      Для привода переменного тока (с асинхронным двигателем) при законе управления U/f  диапазон   регулирования  обычно равен Д1=10. Для привода переменного тока (с асинхронным двигателем) при векторном законе управления  диапазон   регулирования  обычно равен Д1=50 - 100.

      Работа во второй зоне для общепромышленных двигателей не рекомендуется, т.к. производители общепромышленных двигателей не дают разрешения работы в этой области, за исключением специальных двигателей, предназначенных для работы с преобразователями частоты. Обычно этот диапазон составляет Д2=1,5. В этом случае мощность двигателя остается постоянной, а момент падает в 1,5 раза.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4.  Вопрос 35 Расскажите об инструментальной оснастке фрезерных станков.

Какие  приспособления для крепления заготовок используют на фрезерных станках? 
 
 
 

 

    Приспособления  для установки и закрепления заготовок на  фрезерных   станках  — это различные прихваты, подставки, угловые плиты, призмы, машинные тиски, столы и вспомогательные инструменты, механизирующие и автоматизирующие закрепление заготовок и тем самым сокращающие вспомогательное время. Механизированный привод тисков (пневматический, гидравлический или пневмогидравлический) обеспечивает их быстродействие, сокращая время на закрепление и открепление заготовок. Универсальные тиски позволяют с помощью простых недорогих наладок устанавливать и закреплять заготовки широкой номенклатуры.  
       Тиски представляют собой корпус с неподвижной и подвижной Рубками. Заготовки можно устанавливать как на плоскость направляющих планок, так и в сменные установочно-зажимные наладки и 6, которые закрепляются на губках тисков с помощью двух штырей - цилиндрического и ромбического.