wyklad2.doc

(384 KB) Pobierz

WYKŁAD NR 2

2.1. Narzędzia skrawające

2.1.1. Podział narzędzi skrawających

Istnieje kilka sposobów podziału narzędzi skrawających:

a) według sposobu obróbki

· noże tokarskie,

· noże strugarskie,

· nawiertaki,

· wiertła,

· rozwiertaki,

· przeciągacze,

· przepychacze,

· wytaczadła,

· pogłębiacze,

· frezy,

· głowice frezowe,

· gwintowniki,

· narzynki,

· głowice gwinciarskie,

· frezy grzebieniowe,

· frezy ślimakowe,

· dłutaki Fellowsa,

· frezy modułowe,

· wiórkowniki,

· piły,

· skrobaki,

· ściernice,

· osełki,

· głowice do gładzenia (honownice).

b) według kształtu obrabianej powierzchni

· do powierzchni zewnętrznych (przede wszystkim płaszczyzn i powierzchni obrotowych),

· do obróbko otworów,

· do obróbki gwintów,

· do obróbki kół zębatych,

c) według metody kształtowania powierzchni

· punktowe

Þ narzędzie styka się z kształtowaną powierzchnią punktowo, wierzchołkiem ostrza i porusza się po torze wyznaczającym kształt obrabianej powierzchni,

Þ do tej grupy narzędzi należą m.in. noże tokarskie i strugarskie, wiertła, rozwiertaki, frezy i głowice frezowe,

Þ ze względu na stosowanie obrabiarek sterowanych numerycznie jest to w chwili obecnej bardzo rozpowszechniona grupa narzędzi,

· kształtowe

Þ charakteryzują się liniowym stykiem krawędzi skrawającej z powierzchnią obrabianą,

Þ zarys ostrza narzędzia jest zgodny z zarysem obrabianej powierzchni,

Þ do tej grupy narzędzi należą noże kształtowe np. do podcięć technologicznych, frezy kształtowe np. do rowków trapezowych, przeciągacze, nawiertaki,

· obwiedniowe

Þ zarys przedmiotu obrabianego wynika z kształtu zarysu narzędzia i kinematycznego powiązania ruchu narzędzia z ruchem przedmiotu tzw. ruchu odtaczania;

Þ kształt powierzchni obrabianej uzyskuje się jako obwiednię kolejnych położeń krawędzi skrawającej narzędzia;

Þ do grupy tych narzędzi należą przede wszystkim narzędzia do obróbki kół zębatych,

d) według sposobu zamocowania

· trzpieniowe (narzędzia, w których część robocza stanowi jedną całość z częścią chwytową)

Þ z chwytami walcowymi

stosowane we wszystkich narzędziach do szybkiego mocowania w oprawkach dwu- lub trzyszczękowych lub oprawkach z tuleją rozprężną;

obecnie najbardziej rozpowszechnione

Þ z chwytami stożkowymi: ze stożkiem Morse’a (konwencjonalne wiertła, pogłębiacze, wytaczadła), stożkiem metrycznym lub niesamohamownym stożkiem 7:24, stosowanym we frezarkach (głowice frezarskie),

Þ z chwytami kwadratowymi lub prostokątnymi (konwencjonalne noże tokarskie, strugarskie i dłutownicze)

· nasadzane (narzędzia, w których funkcję chwytu spełnia otwór osadczy, gniazdo)

Þ z gniazdami walcowymi: zwykłymi (dłutaki obwiedniowe), z rowkiem zabierakowym podłużnym (frezy osadzane na trzpieniach frezarskich), z rowkiem zabierakowym poprzecznym (frezy walcowo-czołowe, głowice frezowe),

Þ z gniazdami stożkowymi (stosowane w bardzo ograniczonym zakresie, głównie do rozwiertaków nasadzanych)

e) według stopnia rozpowszechnienia

· narzędzia normalne (produkowane seryjnie przez przemysł narzędziowy i będące w obiegu handlowym; obecnie za narzędzia normalne należy uznać narzędzia podawane w katalogach firm narzędziowych),

· narzędzia specjalizowane (narzędzia normalne dostosowane do określonych warunków pracy, zwykle przez korekcję ostrza lub zmianę średnicy; najczęściej są to rozwiertaki i frezy),

· narzędzia specjalne, które wymagają opracowania konstrukcyjnego i wykonania przez narzędziownię lub fabrykę narzędzi (takimi narzędziami są wytaczadła, wiertła do głębokich otworów, pogłębiacze czołowe, frezy kształtowe i obwiedniowe);

narzędzia specjalne pozwalają na ścisłe dostosowanie geometrii ostrza i zarysu narzędzia do wymagań technologicznych, co powoduje wzrost wydajności w porównaniu z pracą analogicznych narzędzi normalnych, ich koszt jest jednak znacznie, co najmniej kilkakrotnie wyższy w porównaniu z podobnymi narzędziami normalnymi;

stosowane są przede wszystkim w produkcji wielkoseryjnej i masowej.

f) według rozwiązań konstrukcyjnych

· narzędzia jednolite, wykonane w całości z materiału narzędziowego (głównie narzędzia wykonywane ze stosunkowo tanich materiałów narzędziowych np. stali narzędziowych węglowych i stopowych do pracy na zimno, narzędzia o małych gabarytach takich jak narzędzia trzpieniowe o średnicy kilku milimetrów i narzędzia nasadzane o małej szerokości oraz narzędzia o bardzo dużej dokładności);

· narzędzia łączone, w których jedynie część robocza lub nawet fragment tej części wykonywane są z materiału narzędziowego, a pozostała część z tańszych materiałów (zwykle ze stali konstrukcyjnej).

Þ narzędzia łączone w sposób trwały: zgrzewane stykowo (konwencjonalne noże, a szczególnie noże wytaczaki, wiertła, frezy, gwintowniki); lutowane (z ostrzami z węglików spiekanych lub stali szybkotnącej, a ostatnio z wkładkami z polikrystalicznych materiałów supertwardych); napawane (np. osełkownice do obróbki wykańczającej kół walcowych),

Þ narzędzia składane, przede wszystkim z wkładkami, płytkami lub nożami wymiennymi (łatwa wymiana zużytych elementów, ostrzenie narzędzia prowadzi się w stanie zdemontowanym, choć nie stanowi to reguły);

narzędzia składane stanowią dziś podstawowe rozwiązanie konstrukcyjne.

Narzędzi składanych nie stosuje się tylko w:

· narzędziach o małych wymiarach, w których zastosowanie połączeń mechanicznych prowadziłoby do zmniejszenia sztywności narzędzia,

· narzędzi bardzo dokładnych, w których wąskie tolerancje uniemożliwiają wykonanie elementów składowych z dostateczną technologicznie dokładnością.

2.1.2. Budowa narzędzi skrawających

W narzędziach skrawających wyróżnia się 3 części:

A – część roboczą, obejmującą wszystkie elementy narzędzia, związane z procesem

skrawania,

B – część chwytową, służącą do zamocowania narzędzia w obrabiarce,

C – część łączącą, występującą tylko w pewnej grupie narzędzi trzpieniowych.

a) W części roboczej wyróżnia się:

A1 – część skrawającą, wykonującą główną pracę skrawania:

Þ w narzędziach jednoostrzowych część skrawająca pokrywa się z częścią roboczą;

Þ w narzędziach wieloostrzowych część skrawająca odpowiada głównej krawędzi

skrawającej lub części zdzierającej narzędzia,

A2 – część wykańczająca (kalibrująca), odpowiadająca w większości przypadków pomocniczej krawędzi skrawającej lub ostatniemu fragmentowi narzędzia, który powoduje ostateczne wykończenie powierzchni,

A3 – część prowadząca, której zadaniem jest ustalenie położenia narzędzia w stosunku do przedmiotu; w niektórych przypadkach pokrywa się z częścią wykańczającą (wiertło), w innych jest ona wyraźnie wyodrębniona (np. tzw. „pilot” w pogłębiaczach).

b) Część chwytowa i jej rodzaje zostały omówione przy podziale narzędzi wg sposobu zamocowania.

Wiertło: 1-główna krawędź skrawająca, 2- pomocnicza krawędź skrawająca, 3- ścin,

4 – powierzchnia przyłożenia, 5 – rowek wiórowy, 6 – pomocnicza powierzchnia przyłożenia (łysinka), 7 – rdzeń, 8 – chwyt walcowy, 9 – zabierak, 10- chwyt stożkowy Morse’a, 11 - płetwa

Pogłębiacz: l1 – część prowadząca tzw. „pilot”, l2 – część robocza, szyjka, część chwytowa,

płetwa

Noże tokarskie imakowe: 1 – zdzierak prosty, 2 – zdzierak wygięty, 3 – wykańczak spiczasty,

4 – boczny wygięty, 5 – wykańczak szeroki, 6 – boczny odsadzony, 7 – przecinak, 8 – czołowy, 9 – wytaczak prosty (do otworów przelotowych), 10 – wytaczak spiczasty (do otworów nieprzelotowych, 11 – wytaczak hakowy

c) Część łącząca nie odgrywa bezpośredniej roli ani w procesie skrawania, ani przy zamocowaniu narzędzia. Występuje tylko w niektórych z narzędzi trzpieniowych z jednej z dwóch przyczyn:

Þ z przyczyn technologicznych – ułatwia wykonanie narzędzia; część łącząca jest wówczas krótka i nosi nazwę szyjki (np. w wiertłach),

Þ z przyczyn funkcjonalnych – powoduje odsunięcie części roboczej od części chwytowej (np. noże wytaczaki).

2.1.3. Opis części roboczej narzędzia – geometria ostrza

Ostrze – część roboczą narzędzia – ograniczają trzy powierzchnie:

Þ powierzchnia natarcia, po której spływa wiór podczas skrawania,

Þ główna powierzchnia przyłożenia, stykająca się z powierzchnią obrabianą,

Þ pomocnicza powierzchnia przyłożenia, stykająca się z powierzchnią obrobioną.

W wyniku przecinania się tych powierzchni powstają dwie krawędzie skrawające:

Þ główna krawędź skrawająca – jest to wynik przecinania się powierzchni natarcia z główną powierzchnią przyłożenia,

Þ pomocnicza krawędź skrawająca – jest to wynik przecinania się powierzchni natarcia z pomocniczą powierzchnią przyłożenia.

Wierzchołek ostrza, definiowany jako najdalej wysunięty punkt ostrza (wzdłuż lub prostopadle do osi narzędzia), leży w punkcie przecięcia głównej i pomocniczej krawędzi skrawającej.

W celu jednoznacznego określenia położenia charakterystycznych powierzchni ostrza wprowadzono układ wymiarowania nazywany układem narzędzia, w którym określa się płaszczyzny i kąty ostrza, stanowiące podstawę do jego wykonania.

Geometrię narzędzia rozpatruje się w jednym, konkretnie wybranym punkcie ostrza – oddzielnie dla głównej i oddzielnie dla pomocniczej krawędzi skrawającej.

W układzie narzędzia wyróżnia się 6 płaszczyzn:

a) płaszczyznę podstawową Pr

Þ jest ona prostopadła lub równoległa do bazowych elementów narzędzia (podstawy lub osi w przypadku narzędzi obrotowych),

Þ jest ona możliwie prostopadła do kierunku prędkości ruchu głównego,