Изготовление детали. Сталь 45

Фрезерные работы на станках с ЧПУ

Сегодня вы научитесь обрабатывать на фрезерном центре с ЧПУ деталь из сплава сталь 45. Мы разберем процесс нарезания резьбы метчиком, резьбо­фрезерование, а также контроль резьб. Начнем!
Глоссарий
Для успешного освоения материала рекомендуем вам изучить следующие понятия:
Режущая кромка
Кромка лезвия инструмента, образуемая пересечением передней и задней поверхностей лезвия
Производительность обработки
Величина, обратная трудоемкости (равной времени, затраченному на изготовление единицы продукции, выполнение операции или перехода). Производительность чаще всего определяют нормой выработки, т. е. количеством продукции, изготовленной в единицу времени (смену, час)
Углеродистая сталь
Сплав железа и углерода, занимающий порядка 80% от всего объема металлоизделий
Легкий сплав
Сплавы, получаемые на основе алюминия, магния и титана
Припуск
Слой материала, подвергаемый снятию с заготовки при обработке в целях достижения заданных свойств обрабатываемых поверхностей детали. Припуск назначается в целях обеспечения точности действительных размеров, а также заданного качества поверхности обработанной детали
Ширина фрезерования
Ширина (мм) поверхности заготовки, обрабатываемой за один рабочий ход, измеренная в направлении, перпендикулярном направлению подачи (движению заготовки)
Глубина фрезерования
Расстояние между точками обработанной и обрабатываемой поверхностей, которые находятся в плоскости резания, измеряемое в направлении, перпендикулярном направлению движения подачи
Коррекция на инструмент
Линейное перемещение инструмента по координатам X и Z, осуществляемое по команде с пульта ЧПУ, на величину, вносимую оператором на корректорах для получения годного размера
Износ инструмента
Ухудшение его эксплуатационных свойств. К износу приводят попадание стружки в зону резания, вибрации и биение, высокие температуры, неправильный выбор инструмента, установка неподходящих режимов обработки заготовок
Видеолекция
Конспект

Отличительной особенностью обработки стали 45 являются режимы резания и режущий инструмент, хотя технология обработки аналогична обработке других видов стали.
Подготовка
Мы заранее подготовили управляющую программу. Режимы резания и сам проект в Mastercam можно найти в материалах к этому уроку.
Важно
Режимы резания для каждой операции подбираются, в первую очередь исходя из режущего инструмента и материала обрабатываемой заготовки. Поэтому обработка детали из стали займет больше времени, чем из сплава алюминия
Последовательность операций

1. Торцевание и черновая обработка.

2. Сверление отверстий.

3. Чистовая обработка поверхностей дна элементов.

4. Обработка фасок и притуплений.

5. Чистовая обработка стенок.

6. Нарезание резьбы метчиком.
Обработка
Важно
Для черновой и чистовой обработки мы используем фрезы с разной геометрией. Количество режущих кромок фрезы меньше, а канавки позволяют отводить большой объем стружки. От этого зависит производительность обработки
Черновая обработка
  • Ведется без СОЖ.
  • Шероховатость поверхности не важна, т. к. остается припуск для окончательной обработки, которую мы будем проводить с подачей СОЖ.

В зоне резания происходит нагрев режущей кромки и последующее резкое охлаждение в среде СОЖ. Этот процесс цикличен и приводит к разрушению режущей кромки раньше, чем при выключенном охлаждении. Таким образом при обработке углеродистой стали можно увеличить износостойкость инструмента. При обработке легких сплавов влияние СОЖ на износостойкость незначительно. Гораздо важнее получить низкую шероховатость поверхности, на которую в процессе резания влияет смазка.
  • После черновой обработки осуществим визуальный контроль на наличие зарезов.
  • Повреждения отсутствуют.

Операции с внешней подачей СОЖ

  • При чистовой обработке образуется меньший объем стружки, канавки фрезы меньше, а количество зубьев увеличено. Это позволяет получить большую жесткость инструмента.
  • Ширина резания небольшая, она равна припуску, оставшемуся после черновой обработки.
  • Глубина резания сопоставима с диаметром инструмента.

Все это позволяет избежать отклонения фрезы при чистовой обработке стенок и получить размер в пределах допуска на всей обработанной поверхности. Это особенно важно при жестких требованиях к размерной точности и отклонениям формы.
  • Проверим получившиеся размеры: сопоставим с требуемыми. Необходимо ввести коррекцию на радиус инструмента и повторить чистовую обработку стенок.

Нарезание резьбы
  • Перед нарезанием резьбы стоит проконтролировать наличие и глубину предварительно просверленного отверстия. Глубина отверстия соответствует требованиям чертежа и превышает глубину нарезания резьбы.
  • После нарезания резьбы метчиком необходимо очистить отверстие и проконтролировать резьбовым калибром-пробкой.
Важно
Обычно причиной брака резьбовых отверстий после обработки метчиком является износ инструмента. В этом случае остается лишь заменить метчик на новый
Фрезерование наружной резьбы

Перейдем к фрезерованию наружной резьбы. Предварительно мы обработали наружный диаметр. Его контроль осуществлялся микрометром.
  • Задача используемой резьбофрезы — формирование среднего и внутреннего диаметров, которые мы будем контролировать резьбовыми калибрами-кольцами.
  • Проходной калибр после обработки не закручивается.
  • Корректируем радиус резьбофрезы по аналогии с концевой фрезой и запускаем обработку элемента повторно.

Измерение

Длину резьбы мы можем измерить косвенно.

1. Закрутим проходной калибр на максимальную глубину и измерим глубиномером расстояние от торца элемента до торца кольца.

2. Добавим толщину кольца к получившемуся значению.

3. Неуказанные допуски на чертеже составляют ± 0,04 мм, однако при выполнении резьбы на фрезерном обрабатывающем центре это недостижимо. Будем руководствоваться отклонениями 0 мм и +2 мм.

4. Сравнивая действительный размер с чертежом и применив данные отклонения, определяем резьбу как годную.

Вторая сторона
  • Переустановим заготовку и проведем обработку второй стороны по аналогии.
  • Обратим внимание на обработку внутренней резьбы.
Резьбофрезы можно условно поделить на две группы:

1. Формирующие полный профиль.

2. V-образные.

В нашем случае резьбофреза будет формировать полный профиль резьбы, поэтому внутренний диаметр выполнен с припуском. Проверяем резьбу калибром-пробкой.
По аналогии с наружной резьбой измерим длину внутренней резьбы с теми же отклонениями. Резьба оказалась годной.
Итак, мы рассмотрели обработку детали из стали 45, включая обработку резьб на фрезерном обрабатывающем центре, и на этом цикл уроков завершается. Давайте перейдем к заданиям для закрепления полученных знаний!
Дополнительные материалы
Интерактивное задание
Тест
Для закрепления полученных знаний пройдите тест
Стартуем!
Что учитывают при выборе режимов резания для каждой операции?
Дальше
Проверить
Узнать результат
Какая операция идет последней?
Дальше
Проверить
Узнать результат
Отметьте особенность черновой обработки относительно чистовой.
Дальше
Проверить
Узнать результат
В чем заключается задача используемой резьбофрезы?
Дальше
Проверить
Узнать результат
К сожалению, вы ответили неправильно на все вопросы
Прочитайте лекцию и посмотрите видео еще раз
Пройти еще раз
К сожалению, вы ответили неправильно на большинство вопросов
Прочитайте лекцию и посмотрите видео еще раз
Пройти еще раз
К сожалению, вы ответили неправильно на большинство вопросов
Прочитайте лекцию и посмотрите видео еще раз
Пройти еще раз
Неплохо!
Но можно лучше. Прочитайте лекцию и посмотрите видео еще раз
Пройти еще раз
Отлично!
Вы отлично справились. Теперь можете ознакомиться с другими компетенциями
Пройти еще раз