Способы повышения износостойкости инструмента. Технологические режимы и параметры, определяющие стойкость инструмента

Все методы увеличения износоустойчивости режущих инструментов можно разделить на следующие категории:

1.

2. Химико-термические и электролитические методы улучшения поверхности режущих инструментов.

3. Электроэрозионные методы упрочнения и заточки инструментов.

4.Механические, химические и электролитические методы улучшения качества поверхности инструментов.

Разберем в последовательном порядке указанные мероприятия, направленные к улучшению режущих свойств деревообрабатывающих инструментов. Виды термической обработки стали

Различают четыре основных вида термической обработки стали: отжиг I рода, отжиг II рода, закалка и отпуск. Применяются еще два способа обработки: химико-термической и термомеханической.

Отжиг I рода. Отжиг возможен для любых металлов и сплавов. Его проведение не связано с фазовыми превращениями в твердой поверхности.

Отжиг I рода применяют для частичного или полного устранения химической неоднородности стали, уменьшения внутренних напряжений.

Отжиг II рода. Так называют отжиг стали, испытывающей фазовые превращения при нагревании и охлаждении. Этот процесс термической обработки заключается в нагревании стали до температуры выше фазовых превращений с последующей выдержкой и медленным охлаждением.

Инструментальные стали подвергают отжигу II рода для улучшения обрабатываемости стали на станках, уменьшения остаточных напряжений и подготовки структуры для последующей термической обработки.

Закалка. Закалкой называется процесс термической обработки, включающий операции нагрева стали до температуры выше критической точки, выдержки ее при этой температуре и последующего быстрого охлаждения.

Отпуск. Отпуск - это процесс термической обработки, заключающийся в нагревании закаленной стали до температуры ниже фазовых превращений, выдержки ее при этой температуре и последующем охлаждении.

Основные параметры отпуска - температура нагрева и время выдержки. При отпуске уменьшаются внутренние напряжения, и закаленная сталь переходит в более равновесное состояние.

Химико-термическая обработка (ХТО). ХТО - это процесс нагревания стали в каких-либо химически активных средах с целью изменения химического состава поверхностных слоев изделия.

Термомеханическая обработка (ТМО). При ТМО сочетают пластическую деформацию с термической обработкой таким образом, чтобы наклеп оказывал влияние на кинетику фазовых и структурных превращений, происходящих при термической обработке.

Данный инструмент на валу крепится при помощи шайбы и гайки. Момент сил трения на контактных поверхностях должен быть больше, чем момент силы резания относительно центра вращения инструмента:

Где М_р – момент силы сопротивления резанию относительно центра вращения инструмента, Н∙м

М_тр – момент сил трения на опорных поверхностях крепёжных шайб относительно ост вращения фрезы, Н∙м

α – коэффициент запаса (α ≥ 4 – 5)

На рисунке 3.2 изображена схема действия сил для определения силы трения на шайбе:

Рисунок 3.2 – Схема действия сил для определения силы трения на шайбе

Уравнение моментов будет иметь следующий вид:

(3.1)

Для расчетов примем диаметр инструмента – средний диаметр:

Диаметр шайбы найдем из условия: , тогда посадочный диаметр будет равен

На основе выше указанных данных принимаем стандартную резьбу в креплении со следующими параметрами:

Шаг резьбы t =2мм;

Угол подъема винтовой линии β =30°;

Средний диаметр резьбы d_ср =47,35мм.

Для дальнейших расчетов необходимо определить η_н – КПД резьбы винтовой нарезки на конце вала,

,

Где ρ – угол трения

, где f- коэффициент трения (f=0,15)

Из 3.1 выразим силу трения на шайбе:

Силу резания примем из выше проведенных расчетов при скорости подачи u =45м/мин и высоте пропила h =25мм – F_рез =536Н.

Тогда пара сил трении будет равна:

С другой стороны ,

N – сила, нормальная к плоскости инструмента, создаваемая при вращении гайки

Тогда

Рисунок 3.3 – Расчетная схема крепления инструмента

,

Примем α=4

- работа силы нормального давления гайки в период одного оборота ключа;

- работа силы трения на контактной поверхности гайки с шайбой в период одного оборота ключа;

- работа усилия на ключе в пределах одного оборота ключа.

Распишем значения работ:

Где l – длина ключа

4.

В данном разделе представим технологическую карту изготовления ножа фрезы и подготовку его к работе в виде таблицы 4.1.

Для получения готового ножа в виде заготовки возьмем стальной брусок размерами 125х45х18 с учетом припусков на обработку.

Таблица 4.1 – Технологический процесс изготовления ножа

Рисунок 4.1 – Заготовка ножа

Поиск по сайту: