 |
Современный режущий инструмент
|
|
|
|
Современное автоматизированное машиностроительное производство все в большей степени использует ресурсосберегающие, экологически чистые технологии, позволяющие не только увеличивать производительность обработки резанием, но и обеспечивать высокую гибкость производственных процессов. В механообрабатывающем производстве все в большей степени проявляются тенденции отказа от применения высокотоксичных жидких, газовых и твердых технологических сред, в значительной степени способствующих загрязнению окружающей среды. Вместе с тем широкое применение высокопроизводительного, дорогостоящего автоматизированного станочного оборудования требует интенсификации процессов обработки резанием, что приводит к резкому увеличению термомеханических нагрузок на инструмент, станок и обрабатываемую поверхность заготовки. В этой связи надежность режущего инструмента, его возможности интенсифицировать процесс резания при отсутствии смазочно-охлаждающих эффектов технологических сред определяют способность механообрабатывающего производства функционировать при оптимальных экономических показателях.
Повышение надежности и режущих свойств инструмента в мировой практике связано с разработкой новых композиций инструментальных материалов повышенной износостойкости и прочности, применением новых конструкций режущей части инструмента с оптимальным сочетанием геометрических параметров, надежными методами крепления режущих элементов и эффективными устройствами для дробления и ломания стружки. Все большее применение получают методы поверхностной модификации свойств инструментального материала: механические, физические и физико-химические методы упрочнения, химико-термическая обработка. Однако применение традиционных методов создания новых марок инструментальных материалов все более ограниченно из-за дефицитности рядя элементов, традиционно применяемых для этих целей, а использование механических, физических и химико-термических методов не нашло широкого промышленного использования вследствие низкой избирательной способности поверхностного воздействия на структуры инструментального материала.
|
|
|
Для повышения надежности режущего инструмента все большее промышленное применение, особенно в условиях резания без применения смазочно-охлаждающих технологических сред, находят методы нанесения износостойких покрытий. Такие методы позволяют создать принципиально новый инструментальный материал композиционного типа с оптимальным сочетанием свойств поверхностного слоя и свойств, проявляющихся в объеме геометрического тела инструмента.
Выбор состава, свойств и оптимизация условий получения износостойких покрытий для повышения режущих свойств и надежности инструмента требуют детального изучения физико-химических и механических процессов, определяющих характер и закономерности отказов режущего инструмента. Свойства композиции "покрытие-инструментальный материал" могут заметно отличаться от свойств исходного инструментального материала, а эксплуатация такого инструмента приводит к заметной трансформации процессов, влияющих на отказы режущего инструмента. Указанное относится, например, к контактным характеристикам процесса резания. В частности, покрытие заметно снижает работу трения на контактных площадках передней и задней поверхностей инструмента, при этом повышается вероятность роста нормальных контактных напряжений особенно со стороны передней поверхности при сохранении контактных напряжений со стороны задней поверхности и касательных напряжений со стороны передней поверхности. Это резко увеличивает вероятность снижения пластической прочности режущего инструмента, может являться причиной потери пластической формоустойчивости режущей части инструмента и последующего вязкого (пластического) разрушения последней. В этой связи многие отечественные и зарубежные исследователи трибологических систем "инструментальный материал с покрытием - обрабатываемый материал" отмечают повышенную склонность к потере формоустойчивости режущего инструмента с различными покрытиями. Особенно указанная тенденция возрастает при резании с повышенными сечениями среза (черновые операции резания) и резании труднообрабатываемых материалов т.е. при обработке с повышенным уровнем термомеханического нагружения режущей части инструмента.
|
|
|
Таким образом, при разработке новых типов износостойких покрытий для режущего инструмента с целью повышения его надежности и увеличения эффективности обработки резанием следует учитывать не только состав, свойства и условия получения покрытий, но необходима разработка методики и принципов увеличения сопротивляемости инструментального материала (субстрата) пластическому разрушению в условиях повышенных термомеханических нагрузок, возникающих при резании инструментом с покрытием, с целью компенсации возрастающих нормальных контактных напряжений со стороны передней поверхности инструмента.
Результаты анализа природы отказов инструмента с покрытием были использованы для разработки принципов, методики, оборудования и технологии нового метода комплексного воздействия на поверхностные свойства инструментального материала. Такое воздействие было названо комплексной ионно-плазменной поверхностной обработкой режущего инструмента. Комплексная поверхностная обработка инструментального материала позволяет формировать на рабочих поверхностях инструмента не только износостойкие покрытия различного состава и конструкции, но и получать диффузионный термостабильный слой, который дает возможность демпфировать возрастающие нормальные напряжения и скомпенсировать повышенные температурные нагрузки.
|
|
|
Типовые виды инструмента
Инструментальное производство ОАО «КЗТА» занимается изготовлением стандартного и нестандартного мерительного и режущего инструмента, приспособлений, штампов холодной штамповки, пресс-форм для литья под давлением цветных металлов, пластмасс и РТИ, обрубных штампов, нестандартного оборудования, запасных частей для оборудования. Мощности инструментального цеха позволяют производить оснастку не только для внутризаводских нужд, но и по сторонним заказам.
Производство пресс-форм:
· типы пресс форм: холодноканальные, горячеканальные, многогнездные, с двойным раскрытием, многоэтажные
· объем производства: до 8-12 пресс-форм в месяц
· производственный цикл одной пресс-формы: от 1 до 3 месяцев
· максимальные габариты изготавливаемых пресс-форм: 1200х1200х1000 мм.
Производство штампов:
· тип штампов: отрезные, вырубные, просечные, пробивные, гибочные, завивочные, вытяжные, отбортовочные, калибровочные, штампы рельефной формовки, комбинированные, совмещенные, последовательные и последовательно-совмещенные, штампы для универсально-гибочных автоматов
· объем производства: до 12-14 штампов в месяц
· производственный цикл одного штампа: от 1 до 2 месяцев
· Максимальные габариты штампа: 1200х1000х1000 мм.
Производство приспособлений:
· тип приспособлений: сварочные, сборочные, контрольные, приспособления для механической и термической обработки
· объем производства: до 30-40 приспособлений в месяц
· производственный цикл одного приспособления: от 5 дней до 1 месяца
· максимальные габариты приспособления: 1200х1200х1000 мм.
Техника безопасности
Для безопасной эксплуатации инструмента необходимо соблюдать следующие требования:
- неподвижные защитные ограждения, препятствующие доступу к движущимся частям горизонтальных обрабатывающих устройств;
- замкнутая периметрическая защита станка или фотоэлектрические передние и задние защитные устройства. Эти элементы ограничивают доступ к движущимся частям станка и вызывают мгновенную остановку станка в аварийном режиме в случае возникновения опасного рабочего режима;
|
|
|
- красные кнопки аварийной остановки станка;
- надежное закрепление заготовок и быстровращающихся деталей, узлов с приводом, имеющим не самотормозящиеся передачи.
Необходимые осторожности со стороны операторов:
- носить защитную одежду и аксессуары принятого типа, то есть защитные очки, перчатки, шлем, специальная обувь;
- не носить элементы одежды или принадлежности, которые могут быть пойманы различными частями станка и затянуты в него;
- никогда не работать на станке, будучи нездоровым или находясь под влиянием любых лекарств, наркотиков или спиртных напитков;
- всегда содержать рабочую область станка чистой и опрятной;
- не прислоняться к станку и не пытаться залезть на него;
- соблюдать особую осторожность в обращении с рабочими инструментами; при работе с инструментом всегда используйте защитные перчатки.
Заключение
В результате проделанной работы произошло ознакомление с историей завода; структурой заводоуправления и инструментального цеха. Были изучены назначение, область применения и технологические возможности инструмента типа «фреза». Было выполнено спецзадание, которое заключалось в составлении технологической цепочки обработки инструмента.
Список литературы
1. Багдасарова Т.А. Основы резания металлов: учеб.пособие.- М.: Изд.центр «Академия», 2009.
2. Бондаренко Ю.А. Технология изготовления деталей на станках с ЧПУ: учеб.пособие / Ю.А. Бондаренко, А.А. Погонин, А.Г. Схиртладзе, М.А. Федоренко. - Старый Оскол: ООО «ТНТ», 2007.
3. Инструментальное обеспечение автоматизированного производства: учебник для машиностроительных вузов. /под ред. Ю.М. Соломенцева - М.: Высшая шк., 2001.
4. Проников А.С. Проектирование металлорежущих станков и станочных систем. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000.
5. Байсупов И. А. Электрохимическая обработка металлов. М.: Высш. школа, 1981. – 152 с.
|
|
|
12 |
