Обробка металів різанням | Способи виготовлення металевих виробів

Основні поняття і визначення (Навчальний елемент №13)

Цілі
Закінчивши вивчення даного навчального елемента, студент повинен знати:
- визначення обробки металів різанням;
- основні способи обробки металів різанням;
- фізико-механічні основи процесу різання.


Обробка металів різанням (treatmentbycutting)  – це процес виготовлення деталей за рахунок зняття різальним інструментом шару металу заготовки (стружки) для надання виробу (деталі) потрібної форми, заданих розмірів і чистоти поверхні.

Види обробки металів різанням розрізняють залежно від різального інструмента,  конструкції металорізального верстата або від характеру руху інструмента і заготовки. Найбільш розповсюджені способи обробки металів різання:

точіння (chiseling), коли заготовка обертається навколо своєї осі, а різець рухається паралельно, перпендикулярно або під кутом до осі обертання заготовки;
свердління, коли заготовка (storage) закріплена нерухомо, а інструмент (свердло) одночасно виконує головний обертальний рух різання і рух подачі;
фрезерування (milling), коли головним рухом різання є обертання фрези, а переміщення заготовки – рух подачі;
стругання (boating), коли обробка виконується прямолінійним зворотно-поступальним головним рухом різця, а заготовки переривчасто поступальним рухом подачі;
шліфування (grinding), коли поверхню метала обробляють абразивним (шліфувальним) інструментом.


В процесі обробки різанням розрізняють рухи різання робочі та допоміжні. Робочі рухи різання складаються з головного руху різання й руху подачі. Головний рух (mainmovement) різання відбувається з найбільшою швидкістю і забезпечує лише відокремлення стружки, а рух подачі (movementofrendering)  забезпечує неперервне відокремлення стружки.

Швидкістю різання (speedofcutting) називають переміщення в одиницю часу оброблюваної поверхні відносно різальної кромки інструмента, або переміщення інструменту відносно оброблюваної поверхні (editingsurface).

Подача – це поступальне переміщення різальної кромки інструмента відносно заготовки в  напрямку подачі за один оберт або подвійний хід заготівки чи інструмента.

Глибина різання (depthofcutting) – відстань між двома послідовними положеннями різальної кромки за один  оберт заготовки.

При обробці різанням метал чинить опір ріжучому інструменту. Цей опір долається силою різання,прикладеною до передньої поверхні різця. Робота сили різання витрачається на деформацію і відрив елемента стружки від основної маси металу, а також поборювання тертя.

Залежно від умов різання і властивостей оброблюваного матеріалу стружка може бути:

зливна (стрічкоподібна) має вигляд суцільної стрічки з гладкою поверхнею біля різця.
 виколювана (суставчаста) (scrapeoffshavings) також суцільна, на зовнішній поверхні видно зазубринки й складається з розмежованих елементів;
надламана (crackedshavings) складається з незв’язаних між собою окремих елементів різноманітної форми і утворюється під час обробки крихких металів.


Поверхня, по якій сходить стружка при різанні, називається передньою, а протилежна їй, звернена до обробленої поверхні заготовки, задньою. Кут між передньою поверхнею і площиною, проведеною через різальну кромку перпендикулярно до обробленої поверхні називається переднім. Задній кут утворюється задньою поверхнею і поверхнею різання. Кут різання – це кут між передньою і оброблюваною поверхнями.

Різальні інструменти працюють в умовах високого тиску, температури й тертя, тому матеріалами для різальних інструментів використовують:
- інструментальні вуглецеві та леговані сталі після гартування легко шліфуються, отримується гострота вістрі. Недоліком є їх низька теплостійкість. З них виготовляють інструмент для невеликих швидкостей різання (плашки, свердла, мітчики)
- швидкорізальні сталі (high-speed steel) – це леговані сталі, що містять у своєму складі значну кількість вольфраму;
- тверді металокерамічні сплави, які виготовляють спіканням порошків карбідів вольфраму, титану, танталу і порошку кобальту.

Металорізальні верстати поділяють на універсальні і спеціальні. Універсальні призначені для виконання різноманітних операцій при виготовленні деталей, різних розмірами і формою, спеціальні – для виготовлення деталей одного типорозміру.




Питання для самоконтролю
1. В чому полягає суть обробки металів різанням?
2. Які існують основні способи обробки різання в залежності від руху інструмента і заготовки?
3. На які складові поділяються рухи при обробці різанням?
4. Що таке головний рух?
5. Що таке швидкість різання, подача?
6. Якого вигляду може формуватися стружка?
7. З якого матеріалу виготовляють різальні інструменти?
8. На які за рівнем спеціалізації поділяють металорізальні верстати?