Основные особенности лезвийной обработки заготовок деталей: обработка на токарных станках, пятикоординатное фрезерование и высокоскоростное резанье
Лезвийная обработка заготовок или обработка резанием - процесс резания осуществляется с помощью движений резания, которые принято делить на главные движения и движения подачи. Главные движения - это движения в основном определяющие скорость резания. Они могут совершаться как инструментом, так и заготовкой. При этом главные движения чаще всего бывают вращательными, но в ряде случаев, и возвратно поступательными. Движения подачи обеспечивают непрерывность снятия стружки и представляют собой чаще всего непрерывные или прерывистые перемещения инструмента относительно обрабатываемой поверхности или наоборот перемещение обрабатываемой поверхности относительно инструмента. На процесс резания большое влияние оказывают процессы, которые условно можно разделить на силовые и тепловые. Кроме того, существенное влияние на процессы резания оказывает геометрия режущего клина инструмента.
По приближенным статистическим данным в стружку перегоняется до 40 % всех выплавляемых в мире металлов и сплавов.
Все металлорежущие станки разделены на 10 типов, однако большинство реальных поверхностей деталей можно получить на 3-ех видах станков: токарных, сверлильных и фрезерных.
Говоря о геометрической точности обработанных поверхностей целесообразно различать так называемую среднеэкономическую точность (11 – 8 квалитеты) и максимально возможную точность (7-5 квалитеты).
Пятикоординатное фрезерование - к трем традиционным управляемым координатам добавляется еще две: относительный поворот фрезы и стола с заготовкой в двух взаимноперпендикулярных плоскостях, что чаще всего обеспечивается с помощью глобусного стола.
· возможность обеспечения наиболее выгодного угла встречи зуба фрезы с материалом заготовки, что в свою очередь снижает силу резания и существенно улучшает качество среза (уменьшает шероховатость обработанной поверхности);
· возможность избежать при торцевом фрезеровании использования зубьев, расположенных близко к центру фрезы, что позволяет исключить скорости резания, при которых наиболее интенсивно образуется нарост;
· позволяет в процессе обработки управлять не только величиной силы резания, но и ее направлением, что обеспечивает возможность совмещать направление силы резания с плоскостью наибольшей жесткости заготовки;
· существенно расширить многообразие форм обрабатываемых и поверхностей.
Высокоскоростное резание – резание под высокими скоростями, т.е такими при которых материал заготовки в зоне его контакта с инструментом не только размягчается, но и может расплавляться. При этом остальные параметры режима резания - глубина резания и подача должны быть малыми, а именно: , . Т.е. высокоскоростное резание не означает обязательную высокую производительность процесса обработки. Основными достоинствами данной технологии являются:
· снижение до пренебрежимо малых величин сил резания, т.к. инструмент практически не встречает сопротивление материала;
· размягчение и, особенно, расплавление материала делает незаметной кинематическую шероховатость и, в отдельных случаях, обработанная поверхность может оказаться зеркальной;
· сключаются термические деформации заготовок, т.к. скорость резания выше скорости распространения тепла в заготовке, в результате чего, последняя остается холодной.
Главным достоинством этой технологии является максимально возможная точность обработки, которая обеспечивается практическим отсутствием сил резания и температурных деформаций заготовки.
Нижние границы диапазона скоростей характерны для обработки титановых сплавов и высококачественных сталей, а цветные металлы и сплавы требуют более высоких скоростей резания.