Pjovimo teorija
ABRAZYVINIAI ĮRANKIAI IR MEDŽIAGOS. Įrankiai klasifikuojami pagal jų pagr.:1) abrazyvinę medžiagą; 2)grūdelių stambumą; 3)rišančiąją medžiagą; 4)kietumą; 5)struktūrą; 6)formą ir matmenis. Pagal abrazyvinią medž.įrankiai skirstomi į: abrazyvinius, deimantinius ir kūginio boro nitrido. Pagal grūdelių stambumą: šlif.miltelius, mikromiltelius, grudelius.
ABRAZYVINIŲ ĮRANKIŲ FORMA Pagrindiniai šlifavimo įrankiai yra:šlifavimo segmentai, diskai, strypeliai. Standartai nustato jų formą ir žymėjimą. Segmentai – tai įgaubto stačiakampio strypeliai, naudojami surenkamiems diskams. Strypeliai – tai stačiakampio kitokio profilio strypeliai, naudojami honingavimui.
ABRAZYVINIŲ MEDŽIAGŲ ŽYMEJIMAS 200(D)*80(H)*76(d) 24A 10 CM1 7 K5 35m/s. 1 AA CT: 24A- elektrokorundas baltasis; 10- grūdėtumas; CM1- vidutinio minkštumo; 7- struktūros numeris; K5- keramine medžiaga; 35m/s-max leistinasis linijinis greitis; A- tikslumo klasė; - plokščias stačiakampis. Pagal ISO: 1 450(D)*100(H)*127(d) A 60 K 8 V 35. 1- plokščias stačiakampis; A- korundas; C-silicio korbidas; B-boro nitridas; D-deimantas; 60- grūdėtumas; 8- struktūros numeris; V- keraminės medžiagos; 35- leistinasis max greitis.
ANGLINIAI ĮRANKINIAI PLIENAI. Įrankiniais plienais vadinami plienai kurie turi daugiau negu 0,7% anglies (pagerintos kokybės). Jie žymimi Y7A, Y8A, ., Y12A (Y – aanglinis plienas, 0,7% anglies, A – pagerintas). Iki terminio padirbimo HB 220-240, po terminio apdirbimo HRC 62-65. Pagrindiniai šių plienų trūkumai: a) žemas atsparumas temperatūroms Qk=220-2500C; b) didelis šiluminio plėtimosi koeficientas; c) neatsparus korozijai. Apdirbimo greitis v10 m/min, todėl gaminami ttik rankiniai įrankiai.
APDIRBIMO PJOVIMU BŪDAI. 1) išimtinis tekinimas – tai pagrindinis apdirbimo mechaniniu pjovimu būdas. V=(dn)/1000 mmin; v – pjovimo greitis (greitis, kurio pjaunančioji briauna yra pjovimo greitis). Pastūma s (mm/aps) – kelias, kurį praeina įrankis ašies kryptimi per vieną apsisukimą; pjovimo gylis – t – nupjaunamo sluoksnio storis matuojamas radialine kryptimi: t=(D–d)/2 (mm). 2) ištekinimas: šiame procese reikšmę turi standumas, ypač ištekinant gilią skylę. 3) gręžimas: proceso ypatumas kintamas greitis išilgai pjovimo briaunos. Didžiausias greitis periferijoje. 4) skersinis tekinimas: pjovimo greitis kinta nuo maximalaus iki nulio. 5) fasoninių paviršių tekinimas. 6) frezavimas: tai spartus apdirbimo būdas, kadangi pjovime dalyvauja daug dantų. Specifika, kad kiekvienas dantis apdirbimo metu dalį laiko pjauna, dalį ilsisi ir ataušta, tai teikia didelį frezos iilgaamžiškumą.
DEIMANTINIAI TEKINIMO PEILIAI. Jais glotniai tekinami spalvotieji metalai, žalvaris, aliuminis, titano lydiniai ir nemetalinės medžiagos (plastmasės ir t.t.), o taip pat VK tipo kietlydiniai. Jais galima apdirbti tiksliai, mažu šiurkštumu. Apdirbtas paviršius beveik nesukietinamas., tačiau tokiam apdirbimui reikia gerų staklių, špindelis turi suktis dideliu dažniu. Peiliams gaminti naudojami iki 1,5 karato grūdeliai, kurie lituojami specialiame laikiklyje, kuris po to tvirtinamas peilio korpuse. Kūginio barmitrido turi gerų savybių pjaunant grūdintą plieną, ketų ir kitas sunkiai apdirbamas medžiagas. Jie dažnai naudojami skylių iištekinimui, šlifavimo preciziniam apdirbimui. Šių peilių patvarumas tinkamai eksploatuojant siekia virš 100 valandų.
DROŽLĖS SUBĖGIMAS. Plastinė deformacija iššaukia nupjaunamo sluoksnio (drožlės) matmenų pasikeitimą. Drožlės storis ad, pasidaro didesnis už nupjaunamo sluoksnio storį a. drožlės ir nupjauto sluoksnio matmenų pasikeitimas apibūdinamas ir santykiais išreiškiamas drožlės subėgimo (sustūmimo) koeficientais: išilginės deformacijos koeficientu KL=L/Ld ir skersinės deformacijos koeficientu Ka=ad/a; KL=Ka; L – nupjaunamo sluoksnio ilgis, Ld – drožlės ilgis; ad – drožlės storis, a – nuopjovos storis; beveik visada L>LdD; ad>a, išimtis titano lydiniai, jų K=1,54. K=l0/l=(sin(900–1+))/sin1=(cos(1–))/sin1. Didėjant kampui, , K mažėja. Tepimo aušinimo skystis taip pat mažina sustūmimą. Plastiškesnė medžiaga daugiau subėga. Didėjant pjovimo greičiui subėgimas mažėja, nes išsiskiriant daugiau šilumos, medžiaga darosi plastiškesnė, sumažėja trintis tarp medžiagos ir peilio, tačiau būna ir kitaip, nes priklausomai nuo pjovimo greičio ant peilio priekinio paviršiaus gali susidaryti prieauga. (brėž. 1- pjovimas kai nesusidario prieauga, 2 – pjovimas kai susidaro prieauga).
DROŽLĖS SUSIDARYMO NAUDOJIMO METODAI. Būna stebėjimo, filmavimo, kvadratinio dalinimo tinklelio, metalografinis, mikrokietumo matavimo ir rentgeno metodai. Nupjaunamame sluoksnyje a išskiriame lygiagretaiį mnpq, mažu aukščiu X, kuris liečiasi su sąlygine persislinkimo plokštuma mn. 1 – šlyties kampas, kurio sąlyginė persislinkimo plokštuma pasvirus į pjovimo paviršių. Peiliui persislinkus iš pirmos padėties į 2 padėtį atstumu l, taškas qq persislinks į q1, o p į p1, tada lygiagretainis pavirs į mnp1q1, kuris jau bus drožlėje. Peiliui slenkant procesas kartojasi ir drožlė susidaro nuosekliai kartojantis mažų sluoksnių pasislinkimai (brėž.). Prieš pjovimo įrankio pleištą susidaro pradinės deformacijos zona 1. Virš linijos OC grūdeliai galutinai deformuoti, ten šlyties nėra. Įrankio priekinis paviršius ir drožlės kontaktinis paviršius judant intensyviai trinasi, todėl drožlės medžiaga toliau deformuojasi veikiant trinties jėgoms. Susidaro antrinės deformacijos zona. Jos ilgis apytikriai lygus pusei bendro kontakto ilgio, o maximalus aukštis apie 0,1ad. grūdelių deformacija priklauso nuo trinties dydžio. Mažinant nupjauto sluoksnio storį a, didinant ir naudojant tyrimo aušinimo skystį II zonos matmenys smarkiai mažėja. Nupjovus įrankio briaunai drožlę, apdirbtas paviršius dėl tampriosios deformacijos paaukštėja dydžiu ht, dėl to padidėja kontakto tarp įranki užpakalinio paviršiaus ir apdirbtojo paviršiaus plotas. Padidėja trintis ir įtempimai, kurie sukelia papildomą plastinę deformaciją. Dėl to apdirbtas paviršius sukietinamas, pasikeičia jo struktūra, grūdeliai įgyja pailgą formą ir orientuojami viena kryptimi.
DROŽLĖS SUSIDARYMO PROCESAS. Peilio priekiniam paviršiui spaudžiant metalą atskiri drožlės elementai, išilgai skilimo plokštumos aa sudarančio su pjovimo plokštuma kampą 1, nes skilimo plokštumoje vyksta tamprioji ir plastinė deformacija. Atskeltieji elementai tarp savęs būna susikibę arba laisvi, pgal tai drožlės skirstomos į: sanariuotas, ištisines, elementines, aukštines. IIštisinės drožlės gaunamos pjaunant tąsų metalą dideliu pjovimo greičiu ir nedideliu gyliu, tokia drožlė priklausomai nuo peilio parametrų būna juostos arba kt. formos. Sanariuotoji drožlė sudaryta iš aiškiniai įžiūrimų, tvirtai tarp savęs sukibusių narelių drožlė susidaro iš įvairaus ilgio gabalų. Elementinės drožlės sudarytos iš menkai sukibusių dalelių, gaunamos pjaunant nedideliu greičiu, vidutinio plastiškumo metalus. Laužtinės drožlės gaunamos pjaunant trapias medžiagas, peilis pjaudamas išplėšia atskirus gabaliukus, todėl paviršius gaunamas šiurkštus, nelygus, matinis. Pjaunant medžiagas atskiri kristalai deformuojasi, po to suyra per kristalografines plokštumas. Pradiniu momentu, kai peilis judėdamas greičiu v pjovimo įrankio priekinis paviršius metalą spaudžia jėga P nupjaunamame sluoksnyje sukeliamos tampriosios deformacijos, kurios palaipsniui didėja ir viršijus stiprumo ribą metalas pradeda plastiškai deformuotis. Plokštumoje sutampančioje su briaunos pjovimo trajektorija veikia tangentiniai ir normaliniai įtempimai. Didžiausi tangentiniai įtempimai veikia prie briaunos , o tolstant nuo jos mažėja iki nulio. Normaliniai įtempimai pradžioje yra tempimo, todėl stengiasi metalo sluoksnį atskelti nuo pagrindinio metalo. Didžiausi tempimų įtempimai veikia ties pjovimo briauna O, o nuo jos greitai mažėja, pasiekia nulinę reikšmę, keičia ženklą pavirsdami gniuždymo įtempimu.
FASONINIAI TEKINIMO PEILIAI. Jais tekinamos sudėtingo profilio detalės. Visos detalės gaunamos vienodos formos, o darbas labai našus, tačiau jų gamyba yra sudėtinga, brangi, todėl jie dažniausiai naudojami serijinėje
gamyboje, detales apdirbant revolverinėmis aptekinimo staklėmis arba automatais. Fasoniniai tekinimo peiliai būna: strypiniai, prizminiai ir apskriti. Plačiausiai naudojami apskritieji fasoniniai tekinimo peiliai, nes juos galima lengviau bei tiksliau pagaminti ir daugiau kartų galąsti. Peilio priekinį paviršių sudaroma išpjova sudaroma taip, kad peilio viršūnė būtų žemiau peilio užpakalinio paviršiaus atstumu h. tuomet susidaro užpakalinis kampas, kurį galima apskaičiuoti: h=(1/2)Dsin.
FREZAVIMAS PRIEŠ IR PAGAL PASTŪMĄ. 2 BRĖŽ. Jei pjovimo greičio vektorius ir pastumų vektorius yra nukreipti priešingomis kryptimis frezavimas vadinamas prieš pastūmą, jei vviena kryptimi, pagal pastūmą. Frezuojant prieš pastūmą, frezos dantys įsijungia į darbą palaipsniui, pjauna iš apačios nuo taško k iki m, dantis slysta frezuojamu paviršiumi, kol nuopjovos storis a neviršija danties užapvalinimo spindulio . Paviršius sukietinamas, dantys intensyviai dyla, mažėja frezos patvarumas. Pagal pastūmą dantys pradeda pjauti drožles. Nuo storiausios amax ir baigia ploniausia, todėl pjovimo jėgos nuo didžiausios iki mažiausios. Pagal pastūmą pjaunama ramiau, mažiau dyla dantys, gaunamas glotnesnis paviršius, tačiau staklės turi būti specialiai paruoštos.
FREZAVIMO STAKLES. 6H 80- 66-frezavimo staklės; H-modernizacijos lygis; 8-horizontalinis koncolinis frezavimas; 0-stalo dydis. Koncolinės yea universalios. Išilginės pritaikytos didelėms jėgoms. Naudojant krumpliaračių frezavimui dedama dalinamoji galvutė. Ji pritvirtinama prie stalo.
GALINIS FREZAVIMAS. Galiniame frezavime frezos ašis statmena apdirbaman paviršiui, freza pjauna Me pjovimo briaunomis, esančiomis ppradiniame ir galiniame paviršiuje. Būna simetrinis(1) ir nesimetrinis(2). (1) kai ašis eina per ruošinio simetrijos linija; (2) kai frezos ašis eina šalia apdirbamo paviršiaus simetrinės linijos. Taip pat gali būti pilnas ir nepilnas. Pilnas- kai BD.
GILINIMAS IR PLĖTIMASIS. Skylės gilinamos ir plečiamos, norint padidinti jų matmenis, formos tikslumą ir sumažinti paviršiaus šiurkštumą. Gilinant pasiekiamas 9-10 tikslumo kvalitetas, Ra=2,5-1,25m. Norint pasiekti didesnį tikslumą ir mažesnį šiurkštumą, gilinimo operacija dar plečiama. BRĖŽ.: 1) paprastas gilinimas; 2) varžto atraminių paviršių nuvalymas; 3) kūginių įgilinimų padarymas; 4) atraminių paviršių veržlėms įgilinimas. Plėtimas – tai galutinis skylių apdirbimas, jis būna pusiau glotnus, glotnus ir tikslus. Glotniu plėtimu pasiekiamas 7 kvalitetas. Plečiant nuimama mažesnė užlaida negu gilinant. Glotniai plečiant užlaida būna ne mažesnė kaip 0,05 mm. PPakilus per mažą užlaidą plitimui, plėstuvo pjovimo briaunos ne pjaus, o slys vidiniu skylės paviršiumi, jį sukietinę, apdirbtą paviršių sušiurkštins ir greitai atšips plėstuvo matmenys. Gilinimo įrankis – gilintuvai, kurie būna vientisi ir užmaunamieji. Vientisi gilintuvai panašūs į spiralinius grąžtus, tik turi daugiau pjovimo briaunų (3), neturi skersės. Gaminami iš greitapjūvio plieno su kietlydinio plokštelėmis, kurios prilituojamos mechaniškai. FREZAVIMAS. Naudojamos plokštumų, griovelių, sriegių, išdrožų, krumpliaračių apdirbimui, paruošų atpjovimui ir pjaustymui. Tinka visi dėsniai išnagrinėti tekinimui, tačiau frezavimas turi savo ypatumų. KKievienas frezos dantis per vieną apsisukimą metalą pjauna palyginti mažą laiko dalį. Didesnę laiko dalį dantis randasi ore ir aušinasi, kas teigiamai veikia įpjovimo procesą. Pjovimo judesys yra frezos sukimasis , o pastūmos judesys – ruošinio slinkimas. Kartais pastūmos judesys suteikiamas ruošiniui ir frezai. Neigiamas proceso bruožas yra tai, kad frezos dantys pjauna kintamo skerspjūvio drožles. Ji iš pradžių slysta pjovimo paviršiumi, jį sukietindami ar šiurkštindami. Pjovimo jėgos yra pulsuojančios, atsiranda vibracijos. Pagal apdirbtų paviršių šiurkštumą ir tikslumą frezavimas skirtomas į: rupujį, pusiau glotnųjų, glotnųjį ir tikslujį. BRĖŽ.: 1) plokštumų frezavimas cilindrinėmis formomis; 2) plokštumų frezavimas galinėmis frezomis; 3) griovelių frezavimas diskinėmis frezomis, tripusė diskinė freza. Kai Bf<5, bus atpjovimo freza; 4) griovelių frezavimas pintinėmis frezomis; 5) krumpliaračių frezavimas diskinėmis – modulinėmis frezomis. Frezos profilis turi atitikti tarpkrumplės profilį. Atpjovus 1 tarpkrumplės ruožą, ruošinys dalijimo galvute pasukamas per vieną krumpliaračio žingsnį; 6) kampinės frezos, panašios ir fasoninės frezos. frezos labiausiai paplitęs metalo apdirbimo įrankiai. Jos skirstomos į: 1) cilindrines; 2) diskines; 3) galines; 4) kampines; 5) pirštines ir t.t. Nežiūrint į daugelį frezų tipų, frezavimas skirstomas į cilindrinį ir galinį. Cilindriniame frezavime ašis horizontali. Cilindrinės frezos būna su tiesiais ir įstrižais dantimis BRĖŽ. Priekinis kampas randasi tarp priekinio paviršiaus iir špindelio einančio per tą tašką, o užpakalibnis kampas randasi tarp užpakalinio paviršiaus liestinės tame taške. BRĖŽ. Frezoms su sraigtiniais dantimis užpakalinis kampas matuojamas taip, kaip ir tiesėms, o priekinis kampas matuojamas normalinėje plokštumoje. Priekinis kampas matuojamas statmenoje povimo briaunai plokštumoje. Kad būtų patogiau galąsti ir gaminti frezas, naudojamas ir skersinis priekinis kampas ‘, matuojamas statmename frezos ašiai plokštumoje. Tarp jų yra toks ryšys tg=tgcos; tg=tgN. nuo užpakalinio kampo dydžio priklauso frezos dantų trintis į apdirbtąjį paviršių. Didinant , trintis mažėja, bet mažėjas ir dantų atsparumas. Cilindrinės frezos šiek tiek keičiasi frezuojant, nes kiekvieno frezos pjovimo briaunos taško sukimosi judesiai sumuojasi, o šių taškų trajektorijos yra ne apskritimai. BRĖŽ.: t= – .
GILINTUVAI. Gilintuvai būna vientisi ir užmaunami. Vientisi gilintuvai panašūs į spiralinius grąžtus, tik turi daugiau pjovimo briaunų (3), neturi skersės. Gaminami iš greitapjūvio plieno su kietlydinio plokštelėmis, kurios prilituojamos mechaniškai. BRĖŽ: l1 – darbinė dalis; l2 – pjaunančioji dalis; l3 – kreipiančioji dalis; l4 – kakliukas; l5 kotas; l6 – ?. Užmaunami gilintuvai dažniausiai turi 4 ir daugiau dantų. Gilintuvo darbinė dalis dažniausiai gaminama iš greitaphjūvio arba konstrukcinio plieno su prilituotomis kietlydinio plokštelėmis. Didesnių skersmenų gilintuvai (40 mm) daromi su įstatomais kietlydinio dantimis. BRĖŽ. Užmaunamas ggilintuvas tvirtinamas ant įspraustinės kūgine skyle, kurio kūgiškumas 1:30. sukimo momentas perduodamas galiniu pleištu. Gilintuvų darbinėje dalyje yra trumpa pjaunančioji ir ilga kalibruojančioji dalis. Kampas =30-600, 1=1-20. spiralinių gilintuvų grioveliai būna sraigtiniai, o trumpų ir surenkamųjų gilintuvų grioveliai įstriži. Griovelio posvyrio kampas parenkamas priklausomai nuo skylės skersmens, pjovimo medžiagos. Gilintuvai žymimi Nr.1, Nr.2. Nr.2 – galutinio apdirbimo gilintuvas. BRĖŽ.
GREITAPJŪVIAI PLIENAI. Įvairūs elementai skirtingai veikia plieno savybes, pvz.: kobaltas pakelia atsparumą šilumai, chromas termiškai apdirbant padeda gauti gerą pergrūdinimą vienalyte martencipine struktūra. Mechaninės šių plienų savybės panašios į įrankinių pienų. P6M5 geriausiai tinka apdirbti konstrukciniams plienams. Jis sudaro apie 80% visų greitapjūvių plienų. Pvz.: šis plienas apdirbant anglinį plieną išlaiko tiek pat, kiek R18, tačiau apdirbat karščiui atsparų plieną, 2-5 kartus mažiau. Šių plienų ilgaamžiškumą ir patvarumą galima padidinti padengiant juos titano karbinitrido, titano karbido, cirkonio karbido dangomis, kurių storis būna nuo 5 iki 10 mm. Padengiama cheminiu arba terminiu būdu.
GRĘŽIMAS. Tai viena labiausiai paplitusių ir seniausių medžiagų pjovimo būdų. Pjovimo įrankiai yra grąžtai, jei gręžiamos skylės ištisiniame metale arba didinam anksčiau išgręžtų skylių matmenis. Gręžiant skylę, grąžtas sukasi ir slenka išilgai ašies, o detalė nejudamai įtvirtinta. Pagal konstrukciją grąžtai būna: spiraliniai, su tiesiais grioveliais, plunksniniai, giliojo gręžimo, žiedinio gręžimo,
centravimo ir specialūs. Plačiausiai naudojami spiraliniai grąžtai, kurie būna 0,250,8 mm skersmens. Jie gaminami iš greitapjūvio, legiruoto ir anglinio su kietlydinio plokštelėmis plieno arba ištisai iš kietlydinio. Specialiais grąžtais galima gauti 11 – 12 kvaliteto tikslumą, kurių paviršiaus šiurkštumas Ra=2,5 – 1,25m. Spiralinio grąžto elementai: l1 – darbinė dalis, l2 – pjaunančioji dalis, l3 – kreipiančioji dalis, l4 – kakliukas, l5 – kotas, l6 – letenėlė. Letenėlė reikalinga grąžtui išstumti iš lizdo. Kūginio kotu perduodamas sukimo momentas. Kakliukas reikalingas šlifavimo ddisko išėjimui ir žymėjimui. Spiralinio grąžto elementai: 1 – pjovimo briaunos, 2 – priekinis paviršius, 3 – užpakalinis paviršius, 4 – juostelė, 5 – skersė, jungianti abi pjovimo briaunas ir su jomis sudaranti kampą (550). Grąžto viršūnėje kiekvieno pjovimo briauna sudaro pagrindinį kampą plane . Pjovimo briaunos tarp savęs sudaro pjovimo kampą 2, kuris būna skirtingas įvairioms medžiagoms gręžti. Pvz.: plienui gręžti 2=1180, aliuminio lydiniams 2=130-1400, marmurui 2=800. Spiralinio grąžto sraigtinio griovelio postūmio kampas yra tarp grąžto ašies iir juostelės briaunos sraigtinės linijos liestinės: tg=D/H, H – sraigtinio griovelio žingsnis. Pjovimo briaunos taškuose esančiuose arčiau grąžto ašies, kampas mažesnis. – mažiausias grąžto viduryje prie skersės. Parenkant reikia atsižvelgti į gręžiamą medžiagą ir grąžto skersmenį. Kuo mminkštesnė gręžiama medžiaga, tuo jis daromas didesnis, pvz.: plienui =25300, aliuminiui =35400. – didesnis daromas ir gilesnio gręžimo grąžtuose, kad geriau transportuotų drožlę iš skylės. Priekinis kampas – tai kampas, bet kuriame taške tarp priekinio paviršiaus liestinės plokštumos ir statmens iškelto iš to paties pjovimo briaunos taško į sukimosi paviršių. Kampas yra kintamas ir jį galima apytiksliai apskaičiuoti: tgx=(dx/d)(tg/sin). Užpakalinis kampas , tai kampas tarp užpakalinio kampo liestinės matuojamame taške ir to paties taško pjovimo paviršiaus liestinės. Jis matuojamas ašinėje plokštumoje 0 – 0. Gręžiant kampai ir kiek keičiasi, nes pjovimo paviršius yra ne kūginis, o sraigtinis. Grąžtas sukasi ir slenka ašies kryptimi. Gręžimo pjovimo procesas turi savo ypatumus (Brėž. – tg=Sz/(D), t=–; t=+): 1) llabai maži priekiniai kampai grąžto centrinėje dalyje ir neigiami ant skersės smarkiai didina nupjaunamos drožlės deformacija, padidina trinties jėgas, o tuo pačiu ir šilumos išsiskyrimą; 2) dėl to, kad nėra užpakalinių kampų ant juostelės, gaunama padidinta trintis į skylės sieneles; 3) pjovimo metu grąžtas ilgą laiką liečiasi su drožle ir apdirbtu paviršiumi, dėl ko grąžtas labai kaista. Tekinimo drožlė nuvedama nuo peilio ir su ja nusineša didelę dalį šilumos; 4) skirtingi pjovimo greičiai įvairiuose pjovimo briaunos taškuose labai apsunkina drožlės ssusidarymą ir jos nuvedimą. (Brėž. D>D1; dš1>dš) – pagalbinis kampas plane 1 sudaromas dėl grąžto atbulinio kūgiškumo ir jo dydis būna 1 – 20. Jis reikalingas tam, kad juostelės mažiau trintųsi į skylės sieneles ir mažiau kaistų grąžtas. Grąžto standumas priklauso nuo šerdies skersmens. Standumui padidinti skersmuo daromas storėjantis koto link ir storėjimas yra 1,4 – 1,8mm/100 mm ilgio.
ĮRANKINĖS MEDŽIAGOS. Įrankinėms medžiagoms keliami reikalavimai: 1) kietumas. Drožlė liečiasi su peilio priekiniu paviršiumi, į jį trinasi ir spaudžia, kad peilio pleištas nesideformuodamas galėtų atpjauti ruošinio pleištą, jo Hį>Hm. Kuo didesnis Hį tuo įrankis trapesnis, todėl yra nustatytas santykis Hį/Hm. 2) didelis mechaninis stiprumas. =N/cb; b – drožlės plotis. Pleištas turi išlaikyti spaudimą nesuirdamas, be to kartais pjaunama ir su pertrūkiais, dėl to pleištas turi atlaikyti spaudimą. 3) atsparumas temperatūrai. Pjovimo metu mechaninė energija pavirsta į šiluminę, įrankio ašmenų priekinis paviršius kaista iki 700–8000C ir daugiau, dėl to metalas atsiskleidžia, suminkštėja. Atsparumas temperatūrai reiškia medžiagos savybę, įkaitus išleikyti kietumą pakankamą pjovimui. Qkr=220–18000C; pagal atsparumą temperatūrai didėjimo kryptimi įrankinės medžiagos pasiskirsto taip: a) angliniai įrankiniai plienai; b) legiruoti plienai; c) greitapjūviai plienai; d) kietlydiniai plienai; e) mineralo keramika; f) superkietos įrankinės medžiagos. 4) laidumas šilumai. Pvz.: legiruojant volframą paladžiu šilumos laidumas mažėja. 5) aatsparumas dilimui. Pjovimo paviršiai dyla, kol įrankis judėdamas liečiasi su apdirbama medžiaga.
ĮRANKIŲ (PEILIO) DILIMAS IR PATVARUMAS. Įrankiai dyla dėl priekinio paviršiaus trinties į drožlę, užpakalinio paviršiaus trinties į ruošinį. Įrankiai dažniausiai dirba sausosios arba pusiau sausosios trinties sąlygomis, todėl trinties koeficientas dažniausiai būna didelis. Dylant pjovimo įrankiams vyksta sudėtingi abrazyviniai, adheriniai, difuziniai, cheminiai, terminiai ir nuovargio procesai. Abrazyvinis dilimas vyksta trinantis įrankio darbinės dalies paviršiui į kietas apdirbamojo metalo mikrostruktūros daleles, liejinio plutelę, ant ruošinio esančias abdegas ir kita. Adherinis dilimas vyksta dėl didelių molekulinio sukibimo jėgų, atsirandančių pjovimo zonoje, kur labai didelis slėgimas ir aukšta temperatūra. Dėl adherijos sukibusias, o kartais net susivirinusias įrankio ir apdirbamosios medžiagos daleles išplėšia drožlė ir pašalina iš pjovimo zonos. Difuzinis dilimas vyksta tuomet, kai aukštoje temperatūroje, pjovimo įrankio medžiagos dalelės (atomai) difunduoja, t.y. įsiskverbia į drožlės ir apdirbamosios detalės paviršius, dėl to pasikeičia įrankių paviršinių sluoksnių cheminė sudėtis, fizinės – mechaninės savybės ir atsparumas dilimui. Oksidinis dilimas vyksta, kai pjaunant metalą, įrankio darbinis paviršius aukštoje temperatūroje oksiduojasi ir t.t. Terminis dilimas vyksta tuomet, kai dėl padidėjusios temperatūros pjovimo įrankio paviršiniuose sluoksniuose kinta metalo struktūra, pvz.: 6000C temperatūroje plieno mentencitas pavirsta mažiau atspariu dilimui austenito mentecitu. Priklausomai nuo pjovimo sąlygų ir įrankio ar apdirbamosios mmedžiagos savybių įtempčiausiai gali dilti įrankio: 1) užpakalinis paviršius; 2) priekinis paviršius; 3) abu kartu; 4) spinduliu suapvalėti peilio viršūnė (4 brėž). 1) atveju ant įrankio užpakalinio paviršiaus susidaro nudilęs plokštelės sluoksnis, kurio forma apytiksliai kopijuoja apdirbto paviršiaus formą. Išilgai pagrindinės pjovimo briaunos nudilimo plotelis nevienodas, didžiausias ant pereinamosios briaunos nuo pagrindinio užpakalinio paviršiaus į pagalbinį. Dylant (2 atveju) priekiniame paviršiuje susidaro įduba, duobutės kraštas lygiagretus pagrindinei briaunai, o duobutės plotis lygus pagrindinės briaunos darbinei daliai. Nuo pjovimo greičio priklauso duobutės atstumas nuo briaunos. Apdirbant vidutiniais greičiais konstrukcinius plienus, įrankiais iš greitapjūvio plieno, gaunasi juostelė f, kuri duobutei didėjant mažėja. Tai dažnai atsitinka dėl prieaugos, kuri apsaugo dalį priekinio paviršiaus nuo dilimo. Kai prieauga nesusidaro, duobutė greičiau susijungia su užpakaliniu paviršiumi. Kai mažas pjovimo gylis t<0,1 mm ir maži greičiai daugiausiai dyla pirmu atveju. Didėjant temperatūrai ir greičiui pradeda dilti priekinis paviršius ir kuo temperatūra ir greitis didesni, tuo daugiau dyla priekinis ir užpakalinis paviršius. Kai pjovimo įrankiai nudyla tiek, kad toliau juo pjauti neekonomiška jis galandamas. Požymiai pagal kuriuos sprendžiama apie peilio nudilimą, ar įrankio nudilimas dar leistinas vadinami nudilimo kriterijais, o laikas T minutėmis, per kurį įrankis nudyla tiek, kad reikia galąsti vadinamas įrankio patvarumu. Yra naudojami 2
nudilimo kriterijai: optimalus ir technologinis. 1 atveju nudilimo kriterijumi tarnauja hu, nes jį lengviau išmatuoti ir jis beveik visada dyla. Leistino nudilimo kriterijus, tai toks įrankio nudilimas hu, kai nudilusio įrankio bendras (suminis) patvarumas Tsum yra maximalus: Tsum=Ti, i – galandimų skaičius. Peilio patvarumas priimtas nuo 3 min., iki 1 val. 2 atveju nudilimo kriterijus taikomas pjovimo įrankiams, skirtiems glotniajam ir baigiamajam apdirbimui. Įrankis laikomas nudilusiu tada, kai apdribto paviršiaus kokybė netenkina keliamų reikalavimų ir įrankis turi būti pagaląstas.
JĖGOS VEIKIANČIOS ĮĮ FREZOS DANTĮ. Į dantį veikiančią jėgą išskaidome į 3 dedamąsias. BRĖŽ. Apskritiminė jėga PZ sukuria sukimo momentą, nugalintį pasipriešinimo pjovimo momentą. Pagal ją skaičiuojame efektyvųjį galingumą. Jėgos PZ reakcija suka ir lenkia įspraustinę, ant kurios užmauta freza. Jėga PZ atstumia detalę nuo frezos spindulio kryptimi. Kdangi PX taip pat lenkia įspraustinę, tai įspraustinės skaičiavimas standumui ir stiprumui atliekame pagal šių jėgų atstojamąją PXZ. Ašinė jėga Py stumia detalę išilgai frezos ašies, o jos reakcija stumia frezą išilgai įspraustinės ir vveikia staklių špindelį. Kad to išvengti, kartais naudojamos frezos su ševroniniais dantimis, kurių porsvirio kampai vienodi. Jeigu išskaidysim atstojamąją PXZ į horizontaliąją ir vertikaliąją, PV stengiasi priklausomai nuo jos krypties paspausti detalę nuo atramos. Frezuojant prieš pastūmą, priklausomai nuo santykio tt su D, PV gali būti nukreipta į viršų arba žemyn. Kai santykio reikšmės didelės PV būna nukreipta į viršų. Mažinant santykį t/D, PV artėja į nulį, keičia kryptį ir didėja. Frezuojant pagal pastūmą prie įvairių santykių t/D, tai vertikalioji nukreipta žemyn. Horizontali jėga Ph, frezuojant prieš pastūmą apkrauna staklių pastūmos mechanizmą, pagal ją skaičiuojamas šio mechanizmo stiprumas, o taip pat mechanizmo įtvirtinimas. Frezuojant pagal pastūmą, horizontalios jėgos Ph kryptis sutampa su pastūmos kryptimi ir staklių pastūmos mechanizmas turi turėti įtaisą terpelio tarp pavaros sraigto ir veržlės išvedimui. Jo nesant, galima sulaužyti frezą, nes šio tarpelio dydžiu gali padidėti pastūma SZ. BRĖŽ. Mašininis laikas Tm: Tm=L/(nS)=(l1+l+l2)/(nS). BRĖŽ. l2=1 . 5mm; l1 – visais atvejais skaičiuojamas; l12+(D/2 – t)2=(D/2)2; l1=(šaknis iš ((D/2)2 – (D/2 – t)2)=(šaknis iš t(D – t)). BRĖŽ.
JĖGOS VEIKIANČIOS Į GRĄŽTĄ. Spiralinis grąžtas pjauna dviem pjovimo briaunom, dviem juostelėm ir skerse (5 pjovimo briaunos). Grąžto cilindrinės dalies juostelės intensyviai trinas į apdirbtą paviršių, kiekvieną pjovimo briaunos tašką veikia pjovimo jėgų atstojamoji , kurią galima išskaidyti į dedamąsias. BRĖŽ.: PZ – liečiamoji apskritiminė, Py – einanti per centrą, PX – lygiagreti ašiai. Jėga veikianti į skersės pusę irgi gali būti išskaidyta, bet kadangi jos labai mažos, lyginant su skersės aašine jėga, jas galime atmesti. Kadangi juostelės užpakalinis kampas lygus nuliui, o dėl trinties atsiranda jėgos. Ašies x kryptimi veikianti pastūmos jėga Pa turi nugalėti visas jėgas: Pa=Pskx+2Px+2Pxf. Nustatyta, kad spiraliniam grąžtui jėgų santykiai: 2Px0,4Pa, Psk0,57Pa, 2Pxf0,03Pa. pasipriešinimo jėgoms PZ momentas Mp, Mp=MpZ+Mpxf. Nustatyta, kad MpZ yra 90% Mp. Pjovimo galingumą sudaro Np=Ng+NS. Ng – grąžtui sukti galingumas, NS – pastūmai 1% nuo Np (galime nepaisyti). Variklio galingumas NV=Np/. PV veikia priešpriešais ir turėtų išsisverti , bet dėl blogo grąžto užgalandinimo (nevienodi ir pjovimo briaunos ilgiai). Py – būna nelygios ir Py nukreipia grąžtą į šoną ir gręžiant skylė išmušama. Grąžto sukimosi momentas ir ašinė jėga priklauso nuo grąžto pjaunančiosios dalies geometrijos, skersmens, pastūmo, apdirbamos medžiagos mechaninių savybių, tepimo-aušinimo sąlygų. Didėjant spiralinio griovelio kilimo kampui , ypač iki 300, mažėja sukimo momentas ir ašinė jėga, nedidėja priekinis kampas . BRĖŽ.: Didėjant viršūnės kampui 2, ašinė jėga Pa didėja, o sukimo momentas Hp mažėja, nes mažėja nuopjovos plotis, didėja storis.
KIETLYDINIAI. Tai metalo mechaninės medžiagos. Labai dideliame slėgyje ir aukštoje temperatūroje sudeginant metalų karbidų miltelius, naudojant kobaltą, kaip rišančiąją medžiagą. Kadangi volframo, titano karbidai yra labai kieti ir atsparūs temperatūroms bei dilimui, tai iš jų supresuotos ir sukepintos daugiakampės pjovimo plokštelės nnaudojamos įrankių gamyboje. Jų pjovimo savybės nesikeičia įkaitus iki Qk9000C. jais galima pjauti net užgrūdintus plienus, plastmases, stiklą, porcelianą. Jų kietumas pagal Rokvelą HRA 87 – 91. Tekinant plienus, greitį galima pasiekti nuo 200 iki 800 m/min. Tačiau jie mechaniškai atsparesni negu greitapjūviai plienai. Kietlydiniai skirstomi į 4 pogrupius: 1) volframo kobaltiniai (vienakarbidžiai BK tipo); 2) volframo titano kobaltiniai (dvikarbidžiai BTK tipo); 3) volframo titanotantalo kobaltiniai (trikarbidžiai BTTK tipo); 4) bevolframiniai. Volframas, titanas, tantalas yra chemiškai sujungtoje būklėje, sudarę kietus ir temperatūrai atsparius karbidus. Anglis taip pat chemiškai sujungta, kobaltas – chemiškai nesujungtas, į kietlydinius įeina grynas tarp metalo pavidalo karbidų dalelių jas sujungdamas į vienalytę masę. Didėjant kobalto kiekiui mažėja trapumas, tuo pačiu kietumas ir atsparumas dilimui. Vienkarbidžiai kietlydiniai sudaryti iš volframo karbido ir kietlydinės medžiagos (BK-3, WC–97%, Co–3%; WC – volframo karbidas, Co – kobaltas). Pagrindinės jo markės BK-4, ., BK-15. Dvikarbidžiai sudaryti iš titano karbido, volframo karbido ir kobalto (TiC, WC, Co). Labiausiai paplitę plienai apdirbti kietlydinis T15K6 (TiC-15%, Co-6%, WC-79%), T30K4, T5K12 ir t.t. Trikarbidžiai sudaryti iš titano karbido, tantalo karbido, volframo karbido ir kobalto (TiC, TaC, WC, Co), TT7K6: TiC-3,5, TaC-3,5, WC-89, Co-6. Tantalo karbidas šiek tiek padidina kietlydinio stiprumą, bet šiek tiek sumažina atsparumą kkarščiui. TH20, TH40 sudaryti iš titano karbidų, titano karbonitridų ir rišančios medžiagos, nikelio arba molibdeno, pvz.: TH20 sudarytas iš TiC-79, Ni-16, Mo-5. Greitapjūvio plieno įrankių ir kietlydinio plokštelių patvarumas ir ilgaamžiškumas padidėja juos padengus titano karbido, titano karbinitrido, cirkonio karbidų 5-10 m dangomis. Padengiame cheminiu, terminiu arba difūziniu būdu. Tokių įrankių atsparumas dilimui padidėja 3-5 kartus. Galime naudoti iki 30 didesnį pjovimo greitį. Pagal tarptautinę ISO klasifikaciją, visų markių kietlydiniai skirstomi į 3 grupes: P, M ir K. P grupės kietlydiniais apdirbamas plastiškas metalas, kurį pjaunant susidaro ištisinė drožlė. M grupės medžiagos daugiau tarpinės, K grupės trapios medžiagos, kurias apdirbant susidaro birios drožlės. Kiekvienos grupės kietlydiniai dar skirstomi į pogrupius, žymimus skaičiais nuo 01 iki 30. Didesniais skaičiais pažymėtų kietlydinių mažesnis atsparumas dilimui ir mažesnis leistinas pjovimo greitis, bet didesnis smūginis tąsumas. Jais galima apdirbti didesne pastūma ir didesniu pjovimo gyliu. Kietlydinio pjovimo savybės priklauso ne tik nuo jo cheminės sudėties, bet ir nuo jos struktūros, t.y grūdelių stambumo. Stambiagrūdžių kietlydinių stiprumas didesnis, atsparumas mažesnis. Smulkiagrūdžių kietlydinių markės galia M, ypač smulkiagrūdžių OM, stamnbiagrūdžių K.
KINEMATINIAI, GEOMETRINIAI PEILIO PARAMETRAI. ruošinys aptekinamas judant įrankiui apdirbamo paviršiaus atžvilgiu, o judesių pobūdis būna įvairus. Judesių, kuriuos pjovimo metu staklių mechanizmai surteikia įrankiui ir ruošiniui
visuma sudaro pjovimo kinematinę schemą. Priklausomai nuo pjovimo plokštumos padėties peilio darbiniai kampai (kinematiniai) keičiasi, peilio statiniai (užgalandinimo) kampai keičiasi įstačius peilio viršūnę aukščiau ar žemiau detalės ašies išsinešiojus įrankio darbiniams paviršiams. Tegul įrankis bus prizminis strypas, kurio =0 ir =0. Pjovimo plokštuma sutampa su pjovimo plokštuma statikoje, o kinematiniai kampai lygūs statiniams. Kai =0 užpakalinis paviršius trinasi į apdirbtą paviršių. Kad to išvengti užpakalinį paviršių reikia pagaląsti kampu galandinimo. Jei įrankiui suteiksime 2 judesius, tai pagrindinis judesys v0 ir ppastūmos judesys S, suminis greitis v – kuriais bus nukreipta pjovimo plokštuma. Šiuo atveju ašmenų trajektorija 00 bus lygiagreti vektoriui v, o 0 bus pjovimo plokštumos pėdsakas. Buvęs kampas =0 dabar pasidaro neigiamas ir pjovimas galimas tik deformuojant užpakaliniu paviršiumi sluoksnį c, kuris priešinasi judesiui vektoriaus v kryptimi. Kad būtų normalios pjovimo sąlygos reikia peilį pagaląsti užpakaliniu kampu j, kuris bus lygus tgj=s/v0 ir kuriuo reikia padidinti užgaladinimo kampą g ir tada =j+g. (1 brėž): t=–; t=+, (2 brėž): AB –– pjovimo plokštumos pėdsakas tg=S/D; t=–; t=+. Peilio priekinis ir užpakalinis kampas nuolat kinta peiliui dylant. Dylant priekiniu paviršiumi ant peilio priekinio paviršiaus atsiranda duobutė ir kampas didėja. Užpakalinis peilio paviršius liesdamas ruošinio apdirbamą paviršių trinasi ir dyla. Dėl tto kampas palaipsniui mažėja, didėja trintis. Dėl padidėjusios trinties labiau kaista peilis, pjovimo sąlygos blogėja, kol peilį reikia galąsti.
KITŲ TIPŲ GRĄŽTAI. Spiraliniai grąžtai su kietlydinio pjaunančia dalimi. Naudojami gręžti kietam ir grūdintam plienui, kietom plastmasėm, marmurui, keramikai ir kitom sunkiai apdirbamoms medžiagoms. Jie būna iš kietlydinio BK8, BK6M gaminami iki 12 mm skersmens. Su kietlydinio plokštelėmis gaminami didesnių skersmenų d=5 . 30 mm. Kietlydinio plokštelė įlituojama į spiralinės dalies įpjovą. Ši dalis pagaminta iš legiruoto įrankinio plieno. BRĖŽ. Giliojo gręžimo grąžtai. Skylė gili, kai l5d. Paprastais spiraliniais grąžtais gręžiant tokias skyles, gražtą reikia periodiškai ištraukti, kad pašalinti drožles. Todėl giliąjam gręžimui naudojami grąžtai, kurių 40 . 600. Gręžiant gilias skyles reikia intensyviai aušinti skysčiu, kuris paduodamas per grąžto kotą į ppjovimo zoną. Skystis ne tik gerai aušina pjovimo briaunas, bet ir padeda pašalinti drožles. Tokiu principu dirba vienabriauniai giliojo gręžimo grąžtai – šautuviniai. Jais gręžiamos gilio, tikslios skylės. Plunksninio grąžto darbinė dalis yra mentelė, kurios viršūnėje yra pjovimo briaunos, kurios tarp savęs sudaro kampą 2. BRĖŽ. Žiediniais grąžtais gręžiamos didelio skersmens iki 200-500 mm skylės, išpjaunant žiedinį griovelį ir paliekant vidinę strypo pavidalo dalį. Grąžto tuščiavidurio korpuso gale yra pakaitomis pritvirtinti sraigtelės trapeciniai ir plokšteliniai peiliai, kurie pjauna galinėmis briaunomis. PPeiliukų skaičius priklauso nuo skermens ir yra 4-10 mm. Drožlėms šalinti yra specialūs grioveliai, aušinimo skystis paduodamas per vidurį. Centrinimo grąžtai. Jais gręžiamos centrų duobutės, kurios apdirbant tvirtinamas tarp ilčių. BRĖŽ. Jie gaminami iš greitapjūvio plieno, cilindrinė dalis 1 . 6 mm skersmens, kūginė dalis 600, centrų duobutėms su apsauginiu kūgiu gręžti grąžte yra dvi kūginės dalys 600 ir 1200.
Krumplių įpjovimas. Krumpliai pjaunami 2 pagr.būdais: kopijavimu ir ridinimu. Kopijavimo būdu pjaunama įrankiais, kurių pj.briaunų profilis atitinka tarpkrumplės profilį. Cilindrinių krumpliaračių krumpliai pjaunami diskinėmis modulinėmis frezomis, fasoniniais peiliais, peilinėmis galvutėmis. Pirštinėmis modulinėmis frezomis gaminami didelio modulio krumpliaračiai. Ridinimo būdu krumpliai įpjaunami krumpliaračio, arba krumpliastiebio slieko formos įrankiu. Cilindrinių krumpliaračių krumpliai sriegimo būdu įpjaunami krumpliaratiniais drožlinėmis arba sliekinėmis frezomis.
LEGIRUOTI ĮRANKINIAI PLIENAI. Anglinius plienus legiruojant chromu, manganu, volframu ar siliciu galime padidinti jų atsparumą dilimui ir temperatūroms. Užgrūdinto plieno kietumas panašus kaip anglinių plienų. Jų Qk=250-3000C, apdirbami v=20-25 m/min greičiu. Naudojant aušinimo skysčius galima pjauti dar didesniais greičiais. Labiausiai paplitę HB 9XC. Pagrindinis legiruojantis elementas volframas, kurio yra nuo 5,5 iki 18,5% (pvz.: P12, P18, R9K6), jais galima dirbti iki v60 m/min).
MINERALO KERAMINĖS MEDŽIAGOS. Brangūs kietlydiniai sudaryti iš deficitinių elementų kartais gali būti pakeisti pigia metalų keramika. Jis gaunamas iš molio, elektrokrosnyse aapie 17000C temperatūroje sukepinant reikalingos formos plokšteles, kurios prie pat įrankio koto gali būti klijuojamos ar mechaniškai tvirtinamos. Pagal cheminę sudėtį mineralo keramika dar skirstoma į oksidinę ir oksidinę karbidinę ir nitridinę. Oksidinę keramiką sudaro 99 Al2O3 (molis) ir legiruojančių plienų keramika (baltoji keramika), plokštelės markė UM-332. Oksidinė karbidinė mineralų keramika sudaryta iš Al2O3 ir chromo, titano, molibdeno, sudėtingų karbidų, ji vadinama juodąja keramika BOK-60. Nitridinė mineralų keramika sudaryta iš Si3N4 ir legiruojančių plienų. Plokštelės labai kietos, iki 95HRA, atsparios dilimui, nepraranda savybių įkaitusios iki 12000C. Naudojamos glotniai ir pusiau glotniai apdirbti plienui, ketui. Galima naudoti iki 1 kartų didesnį pjovimo greitį, tačiau atsparumas lenkimui 2-3 kartus mažesnis negu kitų kietlydinio plokštelių. Juodoji keramika atsparesnė lenkimui negu baltoji, todėl naudojama grūdintam plienui, modifikuotam ketui apdirbti.
PAVIRŠIŲ SUKIETINIMAS. Peilis sukietina ne tik drožlę, bet ir apdirbto paviršiaus viršutinį sluoksnį. HT sluoksnis būna nuo 0,8 – 1 mm. Dėl trinties tarp peilio užpakalinio paviršiaus ir ruošinio sukietintas paviršius apdraskomas, jame pasidaro mikroplyšiai. Sukietinto paviršiaus dydis priklauso nuo daug veiksnių: 1) sutvirtėja sluoksnis, storėja ir kietumas didėja, didėjant jų pastūmai ir gyliui; 2) peilio užapvalinimo spindulio . visi peiliai atšimpa, pvz.: pusiau sukietinamos didinant pjovimo gylį, matuojant TAS. Plastiškos medžiagos daugiau sukietinamos. Dėl ssukietinimo, padidėja atsparumas dilimui, bet pasidaro sunkiau jį glotniai apdirbti įrankiais, be to grūdinant sukietintas daleles jos daugiau , nes susidarę vidiniai įtempimai yra nevienodi. Detalę apdirbus termiškai: atkaitinus ar normalizavus, sukietinimas išnyksta. Tai dažnai naudojame prieš baigiamąsias operacijas.
PEILIO TVIRTINIMO ĮTAKA JO PARAMETRAMS. Apibūdinant peilio parametrus pažymėtini ir galvutės bei koto parametrai. l – atstumas nuo peilio viršūnės iki galandimo pabaigos, h – atstumas nuo peilio atraminio paviršiaus iki peilio viršūnės. (1 brėž): h/R=sin; t=+; t=–; =arcsin(h/R). (2brėž): t=–; t=+. Peiliai naudojami ir vidiniams paviršiams ištekinti: t=–; t=+. Tekinant vidinius paviršius, nustačius peilį žemiau centrų linijos priekinis kampas padidėja, o užpakalinis sumažėja kampu . Nors pjovimo sąlygos ir pagerėja (padidėja ), bet sumažėjus užpakaliniam kampui gali atsirasti vibracija ir padidėti ištekinimos skylės skersmuo. Todėl glotniai tekinant peilį įstatyti žemiau centrų linijos yra neleistina. Nustačius peilį aukščiau centrų linijos, pjovimo sąlygos pablogėja, nes priekinis kampas sumažėja, o padidėjus kampui pjovimo sąlygos nepagerėja, tačiau šiuo atveju veikiant pjovimo jėgoms išlinkdamas peilis atitolsta nuo ruošinio ir gaunamas mažesnio šiurkštumo paviršius, o skylės skersmuo nepadidėja.
PJOVIMO JĖGOS IR GALINGUMAS. Tekinant peilis turi nugalėti metalų dalelių tarpusavio sukibimo ir trinties jėgas veikiančias tarp peilio ir drožlės ir tarp peilio ir ruošinio. Visų jėgų atstojamąją
– pjovimo jėgą P išskaidysime į 3 tarpusavyje lygias statmenas dedamąsias. P – nukreipta kampu į pjovimo plokštumą ir į pagrindinę plokštumą. P=(šaknis iš PZ2+PX2+Py2); PZ – tangentinė pjovimo jėgos dedamoji, ji veikia peilį pjovimo liestinės paviršiaus kryptimi ir sutampa su staklių pjovimo greičių judesio kryptimi; PX – ašinė pjovimo jėgos dedamoji (pastūmos jėga), kai tekinamas išilginis veikia lygiagrečiai ruošinio ašiai (aptekinant ruošinį), pastūmai priešinga kryptimi; Py – radialioji pjovimo jėgos dedamoji, ji veikia statmenai ruošinio sukimosi ašiai, lygiagrečiai pagrindinei pplokštumai. Didžiausia iš jų yra tangentinė pjovimo jėga PZ. Santykis tarp jėgų dedamųjų nėra pastovus ir priklauso nuo pjovimo režimo, peilio kampų, peilio nudilimo, apdirbamos medžiagos savybių ir kt., apytikriai PZ:Py:PX=1:0,5:0,3. Pjovimo jėgai didžiausią įtaką turi ruošinio medžiaga, nuopjovo plotas, peilio priekinis kampas . Pjovimo galingumas: Np=NpZ+Npy+NpX=(PZvZ)/(60•1000)+(Pyvy)/(60•1000)+ (PXvX)/(60•1000); (Pyvy)/(60•1000)=0; (PXvX)/(60•1000) – labai mažas. NV=Np/. Pjovimo jėgos matuojamos specialiais dinamometrais, kurie gali būti elektriniai, mechaniniai ir hidrauliniai.
PJOVIMO PROCESO EIGA. Pjovimo proceso eigą geriausiai charakterizuoja dilimo kreivės (brėž). I – pradinio dilimo pperiodas. Čia nudyla peilio priekinio paviršiaus mikronelygumų viršūnės. Jei peilis gerai (nupoliruotas) pagaląstas, tai I periodas beveik išnyksta. Kreivė AB yra normalaus dilimo kreivė. II periode nudilimas – proporcingas darbo laikui arba nupjautos drožlės ilgiui. III – katastrofinio dilimo periodas ((didelio). Optimalus nudilimas – iki taško B, t.y. peilio patvarumas T. Kreivių taškai, kuriuose prasideda katastrofinis dilimas yra tuo toliau nuo koordinatės pradžios, kuo mažesnis pjovimo greitis. Patvarumas yra atvirkščiai proporcingas pjovimo greičiui. Veiloras greitapjūviams plienams atliko dilimo tyrimą ir nustatė priklausomybę VTm=A=const, V1/V2=(T2/T1)m; v – greitis, A – koeficientas įvertinantis apdirbamo metalo savybes ir kt. Apdirbimo sąlygas, išskyrus greitį, T – patvarumas, m – santykinis proporcingumo rodiklis. Išvada: kuo didesnis pjovimo greitis, tuo mažesnis įrankio patvarumas. Dilimo kreivės – brėž., V3>V2>V1. Kai įrankis dyla užpakaliniu paviršiumi, o priekinis paviršius dyla nedaug, prisidirbimo periodo beveik nėra ir kreivė įgauna formą. Brėž. – AB – normalaus darbo periodas. 2 brėž. – jei dyla tik priekinis paviršius, tai kreivė katastrofinio dilimo nepasieks ((nes vis pagalandamas).
Pjovimo režimai šlifavime. Pagrindiniai būdai: apvalinis, vidinis, isgentrinis, plokščias. Pjovimo greitis vš, tai šlifavimo disko išorinio skersmens apskritiminis greitis. vš(Dn)/(60*100) (m/sek). Apskritiminis pastumos greitis: vr(Dnr)/1000. Pjovimo gylis yra atstumas, kuriuo šlifamimo diskas įgylinamas statmenai apdirbamam paviršiui. Jis parenkamas pagal šlifavimo būdą, apdirbiamą medžiagą ir reikalingą paviršiaus šiurkštumą.
PJOVIMO REŽIMŲ ELEMENTAI GRĘŽIME. Pjovimo greitis v- tai labiausiai nutolusio nuo grąžto ašies apskritiminis greitis: v=(Dn)/1000 [m/min]. Pastūma S – tai grąžto pasislinkimo išilgai ašies milimetrais, grąžtui apsisukus vieną kartą: Smin=Sn [mm/min]. KKadangi grąžtas turi 2 pjovimo briaunas, tai SZ=S/2 [mm/aps]. Pjovimo gylis t – tai atstumas tarp apdirbto paviršiaus ir grąžto ašies: t=D/2 [mm]. BBRĖŽ – kai didinam jau išgręžtos skylės skersmenį t=(D – d)/2 [mm]; a/SZ=sin; a=SZsin; t/b=sin; b=t/sin. Nuopjovos storis a – mažiausias atstumas tarp pjovimo briaunos dviejų padėčių, grąžtui apsisukus vieną kartą. Nuopjovos plotis b – pjaunančios metalą pjovimo briaunos ilgis. Nuopjovos plotas FZ – pjovimo briaunos nupjauto sluoksnio skerspjūvio plotas, grąžtui apsisukus 1 kartą: FZ=ab=ts [mm2]; abiejų briaunų nupjautas plotas F=2FZ. Mašininis laikas: Tm=L/(ns) [min]. BRĖŽ: l – skylės ilgis, l2=1–2 mm; l1/t=ctg; l1=tctg.
PJOVIMO REŽIMŲ ELEMENTAI TEKINIME. Pjovimo gylis t – tai vieno praėjimo nupjauto storio sluoksnis mm, matuojant statmenai nupjautam paviršiui. Pastūma s – tai apdirbamos detalės pasislinkimas besisukančios frezos atžvilgiu. Pastūmos yra 3 tipų: 1) Sm mm/min; 2) vienam frezos apsisukimui SZ=Sm/n [mm/aps]; 3) vienam frezos dančiui SZ=S/Z, [mm/dančiui]. Pjovimo greitis v: v=(Dn)/1000 [m/min]. Pagal empyrinę formulę v=((CvDqv)/(TmtXv2yvBUvZSv))kv; [m/min]; D – frezos išorinis skersmuo; B – frezavimo plotis; T – mašininis frezos patvarumas. B – tai apdirbamojo paviršiaus plotis; b – nuopjovos plotis – tai frezos danties lietimosi su apdirbamuoju ruošiniu ilgis. Frezuojant cilindrinę frezą su cilindriniais dantimis, nuopjovos ir frezavimo plotis vienodas. Frezuojant cilindrinę ffrezą su sraigtiniais dantimis – nuopjovos plotis yra kintamas, didėja nuo 0 iki maximalaus ir vėl mažėja iki 0. frezos momentinio kontakto kampas – tai centrinis kampas, atitinkantis frezos ir ruošinio lietimosi lauką. Periodiškai besikartojanti laisva ir darbinė frezos danties eiga yra pirmoji charakteringa frezavimo savybė. Centrinis kampas m, atitinkantis darbinio ciklo pradžią ir pabaigą vadinamas maximaliu kontakto kampu. Kintamos nuopjovos storis yra 2 charakteringa frezavimo savybė. Skirtingas nuopjovos storis kiekviename frezos danties briaunos taške yra 3 charakteringa frezavimo savybė. Maximalus galimas nuopjovos plotis: Dmax=B/cos. Darbinis danties ilgis, apsprendžiamas momentiniais kampais: lankas=kampasspindulys; ((D/2)(2 – 1))/b=sin. 4 charakteringa frezavimo savybė: randame nuopjovos plotą: dF=adb; db=(Dd)/(2sin); a=SZsin; dF=((DSZ)/(2sin))sind; F=((DSZ)/(2sin))12(sind); F=((DSZ)/(2sin))(cos2cos1); Fsum=((DSZ)/(2sin))i=1n(cos2 – cos1).
PJOVIMO REŽIMŲ PARINKIMAS. Jie parenkami tokie, kad procesas būtų mažiausias ir ekonomiškiausias tokia tvarka: 1) nustatoma didžiausia leistina pastūma s; 2) pagal parinktą pastūmą ir racionalų grąžto patvarumą, apskaičiuojamas pjovimo greitis v; 3) pagal pjovimo gylį, apskaičiuojamas špindelio sukimosi dažnis n ir koreguojamas pagal faktišką staklių sukimosi dažnį; 4) patikrinami pjovimo režimų elementai pagal leistiną staklių apkrovą, nurodytą pase; 5) patikrinamas staklių variklio galingumas NpNV; 6) apskaičiuojamas mašininis laikas Tm.
PLĖSTUVAI. Plėstuvai skirstomi į rankinius ir mašininius su cilindriniu ir kūginiu kotu. Pagal formą plėstuvai būna cilindriniai ir kūginiai. BBRĖŽ.: l1 – pjaunančioji dalis; l2 – kalibruojančioji dalis; l3 – kreipiančioji dalis; l4 – kakliukas; l5 kotas. BRĖŽ. Nuo kampo priklauso ašinės jėgos. Jam didėjant – ašinė jėga didėja, todėl rankinių plėstuvų =0,5-1,50, mašininių =4-150 priklausomai nuo apdirbamos medžiagos. Plečiant aklinąsias skyles =45-600. Glotnaus apdirbimo plėstuvų priekinis kampas =00, o pusiau glotniam apdirbimui ir apdirbant tąsias medžiagas =100. Ant kalibruojančios dalies esančios plokštelės plotis f=0,08-0,5mm priklausomai nuo plėstuvo skersmens. BRĖŽ. skersmens matavimui palengvinti dantų skaičius visuomet daromas lyginis. Plėstuvų dantys būna su tiesiais ir sraigtiniais grioveliais. Su sraigtiniais grioveliais dažniausiai naudojami plėsti skylėms kuriose yra grioveliai. Sraigtiniais grioveliais dantys geriau pjauna ir gaunamas mažesnio šiurkštumo paviršius, nes dantis į metalą įsipjauna ne visas iš karto, o palaipsniui ir parenkamas priklausomai nuo apdirbamos medžiagos kietumo (plienui =6-80). Įstatomieji rankiniai plėstuvai laikiklyje tvirtinami kvadratiniu koto galu. Mašininiai plėstuvai dažniausiai tvirtinami kūginiu kotu staklių špindelyje arba cilindriniu kotu griebtuve. Labai svarbu, kad sutaptų apdirbamos skylės ir plėstuvo ašys, todėl plėstuvus rekomenduotina tvirtinti savaime nusistatančiuose greibtuvuose. Reguliuojami plėstuvai. Naudojami remonto darbams. Jų reguliavimo diapazonas yra mažesnių skersmenų iki 0,15 mm, didesnių skersmenų iki 0,5 mm. Rankiniais plėstuvais pasiekiamas mažesnio tikslumo apdirbimas. Cilindriniais plėstuvai būna vientisi ir užmaunami. BRĖŽ.: rankinis plėstuvas; l1
– kreipančioji dalis; l2 – pjaunančioji dalis; l3 – kalibruojančioji dalis; l4 – kreipiančioji; l5 – pjaunančioji dalis; l6 – darbinė dalis; l7 – kakliukas; l8 – kotas. Rankinių plėstuvų labai mažas kampas , o mašinių didesnis. Užmaunami plėstuvai būna tik mašininiai, jie daromi iš greitapjūvio plieno arba su įstatomai kietlydinio dantimis. BRĖŽ: mašininis plėstuvas. Kartais naudojami remonto darbams plėstuvai su reguliuojamu skersmeniu. Jais apsiekiamas mažesnio tikslumo apdirbimas. Kūginiai plėstuvai skirti kūginėm skylėms daryti. Yra 7 kūgiai. Morzės ir kai kkurių metrinių kūgių skylės plečiamos keliais plėstuvais. Komplekte dažniausiai būna 3 plėstuvai BRĖŽ: 1) rupiojo, 2) tarpinis, 3) glotniojo plitimo. Rupiuoju iš cilindrinės skylės daroma kūgiška laiptuota. Tarpiniu padaroma skylė kūgiška be laiptelių. Išilgai pjovimo briaunų padaryti grioveliai eina spirale ir smulkina drožles. Glotniojo apdirbimo priekinis kampas =0, 1=2=6-80. Visų cilindrinių plėstuvų pjaunančioji dalis yra kūgiška, dantys sudaro plane kampą , kuris rankiniams plėstuvams apie 0-1,50, mašininiams 5-150, o plečiant aklinas =45-600. Priekinis kampas , glotniojo apdirbimo =0, pusiau glotniems iir tąsiems metalams apdirbti =iki 100. Užpakalinis kampas 6-150. ant kalibruojančiosios dalies dantų yra juostelės, kurių =0. cilindrinių plėstuvų dantys daromi su tiesiais ar sraigtiniais grioveliais. Su sraigtiniais grioveliais plėstuvai naudojami skylėms, kuriose yra grioveliai. Plečiant plėstuvą su sraigtiniais ggrioveliais, gaunamas švaresnis paviršius, tačiau jų gamyba sudėtingesnė. Apdirbtojo paviršiaus šiurkštumui sumažinti, plėstuvo dantys apskritime išdėstomi nelygiais žingsniais, tačiau, kad būtų lengviau matuoti , dantų skaičius visada daromas lyginis, o priešpriešais esantys dantys yra ant skersmens.
POLIRAVIMAS. Naudojamas detalių atsparumo korozijai padidinti.
PRIEAUGOS ANT PELIŲ SUSIDARYMAS. Pjaunant tasų ir minkštą metalą, nedideliais pjovimo greičiais apie 20-30 m/min ant įrankio priekinio paviršiaus susidaro prilipęs metalo sluoksnis, kurio savybės ir struktūra skiriasi nuo drožlės ir apdorojamos medžiagos savybių. Jo kietumas 2-3 kartus viršyja apdirbamos medžiagos kietumą ir jis yra stipriai prilipęs prie įrankio. Slystant drožlei priekiniu peilio paviršiumi atsiranda trinties jėgos, kliudančios drožlei judėti. Labiausiai deformuoto drožlės sluoksnio dalelės prilimpa prie peilio priekinio paviršiaus. Dėl didelių slėgimų ir aukštos pjovimo zonos temperatūros metalas supresuojamas iir sukietinamas. Chemiškai švarūs, įrankio ir drožlės paviršiai prie aukštų spaudimui temperatūrų adheziškai (molekulės prilipimai) prisijungia dalį drožlės prie įrankio. Dėl vidinės trinties padidėjimo jis palaipsniui pradeda augti ir pasiekęs tam tikrą dydį suyra. Atitrūkusios dalelės patenka tarp peilio užpakalinio paviršiaus ir ruošinio apdirbto paviršiaus, į jį įsispaudžia, sudarydama mikronelygumų pikus. Kita prieaugio dalis atsilupusi nuo peilio pašalinama kartu su drožle. Jei apdirbimo sąlygos nesikeičia, procesas nuolatos kartojasi. Tekinant vidutinio kietumo plieną prieaugis nesusidaro, tekinant mažu 0,5-5 m/min ir tekinant ddideliu 80 ir daugiau m/min, susidaro tekinant intensyviai 10-35 m/min greičiu. Prieaugio matmenys priklauso nuo santykio tarp drožlės trinties jėgų į peilio priekinį paviršių ir apdirbamos medžiagos vidinių sukibimo jėgų. Juo labiau trinties jėgos viršija sukibimo jėgas, tuo didesnė prieauga. Į trinties jėgos dydį, didelį poveikį turi pjovimo temperatūra, kuri tiesiogiai priklauso nuo pjovimo greičio v. Prie tam tikros temperatūros, trinties koeficientas tampa didžiausias (II zonos pabaiga). Toliau didinant temperatūrą (greitį v), suminkštėja paviršiniai metalo sluoksniai, sumažėja trinties koeficientas ir prieauga. Prieaugos dydžiui didelę reikšme turi apdirbamo metalo fizikinės savybės (plastiškumas ir stiprumas, nuopjovos storis, priekinis įrankio kampas, tepimo aušinimo skysčio panaudojimas). Faktoriai didinantys trinties jėgas didina prieaugą ir kreivę, bei jos maksimumą perstumia į kairę. Kadangi drožlė slenka ne peilio priekiniu, o prieaugos paviršiumi, tikrasis priekinis kampas t, lyg ir padidėja, kas palengvina pjovimo procesą, kadangi prieauga labai kieta, ji iš dalies apsaugo įrankį nuo dilimo, tačiau suyrant prieaugai ji išplėšia dydį medžiagos ir kai kuriais atvejais dilimas padidėja. Prieauga pailgina peilį dydžių a, o prieaugai suirus peilio ilgis tuo dydžiu sumažėja. Prieauga suyra ne per visą pjovimo briaunos kontaktuojantį paviršių, o tam tikrais tarpais. Dėl to mikronelygumų pikai apdirbamame paviršiuje išsidėstę netvarkingai. Prieaugos gali susidaryti ne tik ant ppeilio priekinio opaviršiaus, bet ir užpakalinio, ypač kai pjaunami tąsūs spalvoti metalai peiliu, kurio užpakalinis kampas mažas.
PRIEAUGOS SUSIDARYMO VALDYMAS. Siekiant sumažinti prieaugos susidarymą ir paviršiaus šiurkštumą reikia: 1) dirbti labai žemuose (mažėja našumas) arba dideliuose pjovimo greičiuose; 2) mažinti įrankio priekinio paviršiaus šiurkštumą; 3) pagal galimybes didinti , kai =450 prieaugos beveik nėra; 4) naudoti tepimo aušinimo skysčius mažinančius trintį; 5) mažinti apdirbamos medžiagos plastiškumą, specialiai termiškai apdirbant, arba naudoti plienus su tam tikrais priedais.
PRITRINIMAS. Tai baigiamasis detalių išorinių, vidinių paviršių apdirbimas trintimi, tepama abrazyvine ar deimantine suspensija arba pasta. BREŽ:1-trintuvas; 2-separatorius; 3-detalė.
SKERSĖS KAMPAS SU PAGRINDINE PJOVIMO BRIAUNA. BRĖŽ. juostelės užpakalinis kampas =0. gręžiant kampai ir šiek tiek keičiasi, nes pjovimo briauna apibrėžia sraigtinį paviršių (grąžtas sukasi ir slenka). BRĖŽ.: OA – pjovimo plokštumas, t= – ; t=+, tg=S/(D).
SRIEGUKLIAI,SRIEGIMO GALVUTES. Sriegikliais pjaunami vidiniai nedidelio sriegiai. Darbinėje dalyje yra sriegis ir keli tiesūs grioveliai. Kalibruojanti dalis išvalo profilį; ji neturi užpakalinio kampo (). Sriegikliai būna rankiniai, mašininiai,veržliniai, specialūs. Rankiniai naudojami smulkiaserijinėje gamyboje, remonto darbams. Ašininiai sriegikliai sukami staklėmis, jų cilindriniame kote yra žiedinis griovelis, į kurį įeina griovelio fiksuojančioji dalis. Naudojami gilioms skylėms sriegti. Sriegimo galvutės tai diskiniai peiliai sumontuoti specialiame korpuse. Sriegiai taip pat frezuojami diskinėmis ffrezomis. Frezos profilis atitinka sriegio profilį.
SRIEGIMAS. Sriegiai pjaunami ant išorinio ir vidinio paviršių. Sriegio profilis būna trapecinis, trikampis, stačiakampis. Pagrindiniai sriegio elementai yra išorinis, vidinis, vidirinis skersmenys, žingsnis, profilio kampas. Dažniausiai sriegiama sriegimo peiliais, kurie panašūs į tekinimo peilius. Jų pj. dalis gaminama iš greitapjūvio plieno arba kietlydinio. Pagal galvutės konstrukciją jie būna strypiniai(1) ir surenkamieji(2). (1)- kai galvutė ir kotas išardomi, gaminami iš greitapjūvio plieno;naudojami smulkiems sriegiams pjauti. Šalutinių peilių darbinė dalis skirstoma į pjaunančiąją l1 ir kalibruojančiąją l2.
SRIEGPJOVES. Jomis pj. Išoriniai sriegiai, taip pat kalibruojami peiliu įpjauti sriegiai. Jos būna apverstos, kvadratinės, šešiakampės ir įvorinės. Sriegpjovės, termiškai apdirbant, deformuojasi, todėl jos dažnai gaminamos iš 9XC plieno, kuris mažai deformuojasi.
SUPERFINIŠAVIMAS. Tai baigiamasis detalių išorinių paviršių apdirbimas vienu ar dviem abrazyviniais strypeliais. Jis sumažina paviršių šiurkštumą, padidina tikslumą.
SUPERKIETOS ĮRANKINĖS MEDŽIAGOS. Tai deimantai, kubinis boro nitridas ir naujos sintetinės medžiagos, kurių pagrindinė frakcija yra silicio nitridas. Deimantai tai kristalinės anglies modifikacija, kristalai būna oktaedrų kubų, rombo dodekaedrų formos. Deimantai būna juvelyriniai ir techniniai. Juvelyriniai – skaidrūs, turintys didelį šviesos lūžio rodiklį kristalai, be įtrūkimų ir kitų defektų, kiti techniniai – netinkantys juvelyrams. Tai pati kiečiausia ir atspariausia dilimui medžiaga. Kietumas HV10000. Iš deimanto kristalų, nuo 0,3 iki 0,8 karato dydžio (1
karatas – 0,2 gramai) gaminami peilių įdėklai, pjūklai, grąžtai, abrazyviniai milteliai. Kristalai tvirtinami lituojant, didesni mechaniniu būdu. Jų labai geras šilumos laidumas, mažas šilumos plėtimosi koeficientas. Trūkumas, mažas atsparumas spaudimui ir lenkimui. Įkaitęs virš 7500C jis grafitizuojasi ir paviršius apanglėja. Deimantai netinka naudoti pjovimui, kai tarp jo ir pjaunamos medžiagos gali vykti cheminės reakcijos, o taip pat difūzija, pvz.: apdirbant geležies ir anglies lydinius, deimantas įkaitęs intensyviai difunduoja į juos, todėl deimantais gali būti apdirbami titano, spalvotųjų metalų lydiniai, kietlydiniai iir plastmasės. Natūralūs deimantai žymimi raide A, sintetiniai AS. Sintetiniai pradėti gaminti 1954 m. Jie mažai nusileidžia natūraliems deimantams. Deimanto kristalų kietumas ir stiprumas įvairiomis kryptimis labai skirtingas, todėl įrankyje kristalas montuojamas taip, kad pjovimo jėgos veiktų didžiausia stiprumo kryptimi. Iš smulkių grūdelių ir miltelių gaminamos poliravimo pastos ir kt. Kūbinis boro nitridas – tai neturintis gamtinio analogo gaunamas sintezuojant azotą su boru. Jo kietumas siekia HV8000, tačiau jo atsparumas dilimui 1000 MPa, o gniuždymui 6500 MPa, tuo tarpu kai ddeimantų yra 300 MPa ir 2000 MPa. Pjovimo savybes išlaiko įkaitęs iki 16000C. Jis tinka ir geležies lydiniams, juodiesiems metalams, spalvotiesiems lydiniams apdirbti. Jų beveik neveikia rūgštys, šarmai. Plienas naudojamas įrankių korpusams gaminti. Surenkamųjų įrankių korpusai ir dantų tvirtinimo elementai ggaminami iš plieno 45, 50, 60, 40X, 47A, 45X, Y7A, Y8A, ., Y10A, 9XC, XB.
SURENKAMIEJI TEKINIMO PEILIAI. Peiliai būna: 1) vientisiniai (pagaminti iš greitapjūvio plieno); 2) sudedamieji (susidedantys iš koto, pagaminto iš įrankinio arba konstrukcinio plieno ir pjaunančiosios dalies, pagamintos iš įrankinės medžiagos, greitapjūvio plieno arba kietlydinio plokštelės, kurios būna priklijuotos arba prilituotos neišardomai). Sudedamųjų peilių pagrindinis trūkumas, kad lituojant, kietlydinio plokštelėse gali atsirasti mikroplyšiai, dėl to plokštelė susilpnėja ir darbo metu ištrupa. Neekonomiškai naudojamas plienas kotams ir brangus kietlydinis, kuris galandant paverčiamas drožlėmis. Galandant peilį su mechaniškai tvirtinamomis, keičiamomis, negalandamomis kietlydinio arba mineralokeraminėmis plokštelėmis. Atšipus vienai pjovimo briaunai plokštelė pasukama ir į darbinę padėtį įstatoma kita pjovimo briauna. Peiliai su kietlydinio plokštelėmis ir mechaniniu tvirtinimu turi šiuos privalumus: 1) ppakelia pjaunančiosios dalies stiprumą, kadangi nėra litavimo iššaukiančio vidinius įtempimus; 2) viename korpuse galima panaudoti daug plokštelių, dėl to po pjovimo plokštele dar daroma atraminio kietlydinio plokštelė; 3) konstrukcinio plieno ekonomija, kadangi su vienu kotu galima naudoti iki 150 plokštelių; 4) nereikia galąsti, plokštelė tik pasukama; 5) atšipusios plokštelės perdirbamos utilizuojant volframą ir kt. brangius metalus. Surenkamų peilių konstrukcija labai įvairi, bet visas pagrindines konstrukcijas galima suskirstyti į 4 grupes: I) plokštelė įstatoma į uždarą pusę, bazuojama atraminiu ir šoniniais ppaviršiais. Tiksliam bazavimui galima naudoti drožles laužytojas; II) naudojama prispausti prie uždaro tipo išpjovų. Plokštelė turi būti prispausta su skyle. Gaunamas tikslus bazavimas, bet ne visuomet užtikrinamas plokštelės tikslus priglūdimas prie korpuso atraminio paviršiaus; III) tvirtinimo varžtu su kūgine galvute, varžto ašis paslinkta koto link 0,15 mm plokštelės ašies atžvilgiu. Dėl to gerai prisispaudžia prie atraminio ir prie šoninių paviršių; IV) prisispaudžia prie atraminio paviršiaus. Naudojamas, kai nėra uždaros išpjovos, todėl plokštelė nebazuojama šoniniais paviršiais. Pasukus, viršūnė gali užimti laisvą padėtį. Konstrukcija paprasta, bet tinka tik universaliems įrengimams.
ŠILUMINIAI REIŠKINIAI PJOVIMO PROCESE. Pjaunant metalą iki 99% sunaudoto darbo pavirsta šiluma. Visą išsiskiriančią šilumą sudaro 3 pagrindinės dalys: 1) šiluma išsiskirianti vykstant metalo plastinei deformacijai; 2) šiluma išsiskirianti dėl trinties į įrankio priekinį paviršių; 3) šiluma išsiskirianti dėl trinties į peilio užpakalinį paviršių; Qpl+Qt.pr.p+Qt.u.p. susidariusi šiluma pasiskirsto į 4 srautus: (Qpl+Qt.pr.p+Qt.u.p=Qdr+Qdet+Qįr+Qapl) drožlės, detalės, įrankio ir aplinkos. Šiluma pasiskirsto nevienodai, ir pasiskirstymas priklauso nuo daugelio veiksnių. Pjaunant plastiškus metalus, daugiausiai šilumos išsiskiria į drožlę, pjaunant trapų metalą drožlė nusineša daug mažiau šilumos. Šilumos pasiskirstymui didelę įtaką turi pjovimo greitis. (šilumos pasiskirstymo priklausomybė nuo pjovimo greičio tekinant plieną 40X tekinimo įrankiu T60K6 brėž). Pjovimo įrankio temperatūra labai priklauso nuo pjovimo režimo. Pradėjus pjauti, įrankio ttemperatūra smarkiai didėja, o pasiekus tam tikrą ribą stabilizuojasi. Įrankio aukšta temperatūra kenkia pjovimo įrankiui, nes kinta jo fizinės, mechaninės savybės. Temperatūra pjovimo briaunos zonoje dažnai siekia 10000C ir daugiau, nes pjaunančios dalies šiluminis laidumas dažnai nėra didelis. Padidėjus pjovimo įrankio ir ruošinio temperatūrai pasikeičia ir jų matmenys, o tai dažnai veikia ir apdirbimo tikslumą. Pjovimo proceso šiluminiams reiškiniams tirti naudojami įvairūs būdai. Atskirų pjovimo zonos ir įrankio taškų temperatūra nustatoma termoelementais. Būna dirbtiniai, pusiau dirbtiniai ir natūralūs termoelementai.
ŠLIFAVIMAS. Tai yra pjovimas netaisyklingos geometrijos formos ašmenimis. Šlifavimo ypatybės: 1) pjaunama daugeliu perėjimų, todėl ištaisomi prieš tai buvusio apdirbimo netikslumai; 2) pjaunama daugybė chaotiškai išdėstytų didelio kietumo abrazyvinių detalių; 3) atskiri grūdeliai drozlę nupjauna per labai trumpą laiką; 4) nepalanki grūdelių geometrijai dideli pjovimo greičiai, pjovimo zonoje sukelia aukštas temperatūras; 5) abrazyviniai grūdeliai šlifavimo diske išdėstyti chaotiškai ir dažnai turi neigiamus priekinius kampus; 6) pjovimo procesą galima valdyti tik keičiant pj.rezimus, ir negalima keisti įrankio geometrijos; 7) įrankiai pjovimo metu gali savaime pasigaląsti.
ŠLIFAVIMO BŪDAI IR SCHEMOS. Apvalinis išorinis šlifavimas su išilgine pastuma atliekamas sukant detalę ir abrazyviniį diską viena kryptimi. Apvalinis šlifavimas su skersine pastūma naudojamas ten, kur apdirbamo paviršiaus ilgis mažesnis arba lygus šlifavimo disko pločiui. LH. Apvalinis becentrinis ššlifavimas naudojamas lygiems velenams šlifuoti. Plokščiasis šlifavimas. Plokštumos šlifuojamos disko cilindriniu paviršiumi. Šlifavimo laiką galima sutrumpinti, didinant režimus ir disko aukštį H, atčiau aukštesni šlifavimo diskai yra sunkesni ir brangesni.
ŠLIFAVIMO DISKŲ BALANSAVIMAS. Balansuojami statiniu ir dinaminiu būdu. Su flanšais surinktas diskas dedamas ant statinio balansavimo įrenginio ir reguliuojant flanše esančius svarelius, pasiekiama, kad diską pastačius bet kurioje padėtyje jis nejudėtų.
TEKINIMO PEILIO GEOMETRINIAI ELEMENTAI. Brėž.: 1 – priekinis paviršius, 2 – pagrindinis užpakalinis paviršius, 3 – pagalbinis užpakalinis paviršius, 4 – pagrindinė pjaunančioji briauna, 5 – pagalbinė pjaunančioji briauna, 6 – peilio viršūnė. (brėž) Pagrindinė kertančioji plokštuma statmena pagrindinei pjovimo briaunos projekcijai į pagrindinę plokštumą. Pagrindinės plokštumos priekinis kampas randasi tarp peilio priekinio paviršiaus liestinės ir tarp pjovimo plokštumos normalės, išvestos tame taške. Pagrindinis užpakalinis kampas , tarp pjovimo plokštumos ir užpakalinio paviršiaus liestinės, išvestos per pagrindinį pjovimo briaunos tašką. Pagrindinis kampas plane (šlyties kampas) – kampas tarp pagrindinės pjovimo briaunos į pagrindinę plokštumą ir tiesės, išvestos per peilio viršūnę lygiagrečiai pastūmos vektoriui. (brėž) Pagalbinis kampas plane 1, tarp pagalbinės briaunos projekcijos pagrindinėje plokštumoje ir tiesės, išvestos per peilio viršūnę lygiagrečiai pastūmos vektoriui. – pjovimo kampas tarp peilio priekinio paviršiaus liestinės ir pagrindinės pjovimo plokštumos; – viršūnės
nusmailinimo kampas; =900–; =900–(+); =1800–(1+); =1800–(1+); – viršūnės kampas. Kuo didesnis , tuo mažesnis , dėl ko pablogėja briaunų aušinimo sąlygos ir sumažėja pjaunančiosios dalies stiprumas. Tekinant sunkiomis sąlygomis (smūgiais, netolygi užlaida) parenkamas mažas ar neigiamas. Didinant klampą mažėja užpakalinį paviršių veikiančios trinties jėgos, dėl ko peilis mažiau kaista ir dyla. Mažinant didėja peilio patvarumas, nes pjauna ilgesne pjovimo briaunos dalimi, dėl ko gerėja šilumos mainai, tačiau didėja radialinė pjovimo jėga, dėl ko gali rastis virpesiai, išlinkti ddetalė. Kampas yra tarp pagrindinio pjovimo briaunos ir plokštumos einančios per peilio viršūnę lygiagrečiai su pjovimo plokštuma. Kad drožlė geriau nueitų nuo peilio priekinio paviršiaus pjovimo briaunai suteikiamas + arba -. Kai teigiamas drožlė vyniojasi ant apdirbto paviršiaus, tačiau peilio galvutė yra masyvesnė ir peilis stipresnis, todėl labiau tinka rupiam apdirbimui, o taip pat darbui su smūgiais. Kai neigiamas drožlė vyniojasi į apdirbamo paviršiaus pusę, nedrasko apdirbto paviršiaus, tačiau peilis silpnesnis, labiau tinka baigiamajam apdirbimui, kur pjovimo rrežimai yra mažesni.
TEKINIMO PEILIŲ KLASIFIKACIJA. Peiliai skirstomi pagal konstrukciją, paskirtį ir kt. požymius. Pagal paskirtį: 1) paprastas aptekinimo peilis; 2) lenktas aptekinimo peilis; 3) atraminis aptekinimo peilis; 4) ištekinimo peilis. Naudojamas atskiroms aklinoms skylėms ištekinti, o ištekinimui gali būti nnaudojamos 2 p; 5) atpjovimo ir įpjovimo peiliai. brėž. – Sriegio pjovimo peiliai daromi kuo galima mažesni. Nupjovimo peiliams b=8 – 10 mm. Kartais naudojami nupjovimo peiliai, kurių 900. Pagal briaunos padėtį tekinimo peiliai būna dešininiai ir kairiniai. Pagal reikiamą šiurkštumą ir tikslumą: 1) rupiojo; 2) glotniojo; 3) tiksliojo tekinimo. Pagal darbinės dalies medžiagą: greitapjūvio plieno, kietlydinio, deimanto ir t.t. Pagal galvutės konstrukciją: vientisiniai ir sudedamieji. Sudėtiniai peiliai gali būti padaryti iš kelių medžiagų, neišardomi su prilituotomis ar priklijuotomis kietlydinio plokštelėmis, arba surenkami, kai pjovimo plokštelė prie koto tvirtinami mechaniškai. Naudojant daugiabriaunes negalandamas plokšteles atšipus vienai briaunai plokštelė greitai pasukama į darbinę padėtį, pastatoma kita pjovimo briauna. Naudojamos 3 – 6 briaunų plokštumos. Plokštumų parametrai apibrėžiami – brėž, vienas iš ttvirtinimo būdų: daugiabriaunė plokštelė 3 uždedama ant įpresuoto laikiklyje 1 kaiščio ir prispaudžiama prie jo varžtu 5 ir pleištu 6. Peilio laikiklio būdui apsaugoti ir peilio pastovumui įtvirtinti po pjaunančiąja plokštele 3 dedamos tokios pat formos padėklas 2 iš kietlydinio ar greitapjūvio plieno. DAR: surenkamieji tekinimo peiliai, deimantiniai tekinimo peiliai, fasoniniai tekinimo peiliai.
TEKINTŲ DETALIŲ PAVIRŠIAUS KOKYBĖ. Mašinų detalių darbingumas labai priklauso nuo jų paviršiaus kokybės (šiurkštumas, mikrokietumo liekamieji įtempimai ir jų ženklas, struktūros pasikeitimai ir kt.). paviršių šiurkštumas – tai vvisuma mažais žingsniais išdėstytų paviršiaus profilio nelygumų, matomų atkarpoje, kurios ilgis lygus baziniam ilgiui (standartinis). Mikronelygumai gali būti skersiniai, einantys pastūmos kryptimi arba išilginiai, einantys greičio kryptimi. Skersiniai nelygumai išsidėstę dėsningai, tai sraigtiniai grioveliai matomi plika akimi. Kai pastūma labai maža, nelygumai matomi su prietaisu. (Brėž.): AD=Hctg1; DB=Hctg; AB=S=H(ctg1+ ctg); H=S/(ctg1+ctg). Kuo didesnė pastūma, tuo didesnis šiurkštumas, 1 ir mažesni, tuo H mažesnis ir paviršius glotnesnis. Jei viršūnė suapvalinta (brėž.): OD2+(S/2)2=r2; Hsk=r–(šaknis iš ((4r2-S2)/4)). Realių nelygumų forma ir aukščiai skiriasi nuo skaičiuotų H>Hsk, tai būna dėl medžiagų plastinio tekėjimo ir pirminės deformacijos zonos į mikronelygumų zoną. Juo didesnis plastinis tekėjimo intensyvumas į apdirbto pėdsako pusę, tuo didesni mikronelygumai. Mikronelygumai didėja ir dėl įrankio virpesių darbo metu, dėl užpakalinio paviršiaus trinties į pjovimo paviršių. Dėl įrankio briaunos nelygumų, kurie didėja įrankiui dėvintis, taip pat susidarant ant peilio prieaugai. (brėž). Didėjant nuo v1 iki v2 auga prieaugos aukštis ir mikronelygumų aukštis. Vėliau nuo v2 iki v3 prieaugos mažėja ir išnyksta. Tepimo aušinimo skysčio įtakos brėž.
TEPIMAS IR AUŠINIMAS PJAUNANT METALĄ. Apdirbant metalą pjovimu į apdirbimo zoną tiekiamos tepimo – aušinimo medžiagos. Jos būna skystos, kietos ir dujinės. Skystosios medžiagos – muilų, aliejų, tirpalai vandenyje, augaliniai ir gyvuliniai aliejai, mineralinės alyvos, žibalas ir kkt. Dujinės – angliarūgštė, azotas, tepimo aušinimo skysčių …, putos (skysčių), garai ir kt. Kietosios – parafino, vaško, grafito, muilo, vario, aliuminio ir kt. Medžiagų milteliai. Šių medžiagų paskirtis: tepti ir aušinti pjovimo zoną, tuo pačiu metu nekenkti dirbančiojo sveikatai; neskatinti korozijos; neužsiliepsnoti pjovimo zonos temperatūroje. Dažniausiai naudojami tepimo aušinimo skysčiai. Jie skirstomi: 1) geriau aušinančius, nei tepančius; 2) geriau tepančius, negu aušinančius. Aušinimas reikalingas įrankių pjovimui padidinti. TAS efektyvumas priklauso nuo to, kokiu būdu jis tiekiamas į pjovimo zoną. Tai daroma 4 būdais: savitaka, slegiant, pro įrankių vidinius kanalus, purškiant aerozolį. Savitakos trūkumas: sunaudojama daug skysčio, o aušinimas neefektyvus. Slegiant (aušinimo skystis tiekiamas slegiant) 2MPa slėgiu aušinimo skystį pro 0,8 mm skylutę į pjovimo zoną (paduodant į priekinį arba užpakalinį paviršių. Būdas daug efektyvesnis, bet reikalingi sudėtingi įrengimai. Skystis intensyviai įsiskverbia į mikroplyšius ir į pjovimo zoną, dalis skysčio pavirsta garu ir gerai aušina įkaitusius paviršius pro įrankio vidinius kanalus. Gręžiant TAS paduodamas tiesiai į pjovimo zoną, gerai aušina pjovimo briaunas ir padeda pašalinti iš pjovimo zonos drožles, su kuriomis išeina daug šilumos. Oras ir TAS, aerozolis į pjovimo zoną paduodamas kaip ir suslėgtas skystis. Šio būdo pranašumas, kad sunaudojama mažai TAS. Būdas taikomas ten, kur negalima naudoti skysčio, ppvz.: kai frezuojama pagal žymėjimą įrankių galandinimo operacijose.
TOLYGAUS FREZAVIMO SĄLYGA.Norint frezuoti pastoviu suminiu nuopjovos plotu, reikia, kad frezos ašinis žingsnis būtų lygus frezavimo plotui arba jo kartotiniui. BRĖŽ. BkhaK*H/z, K-kartotinis, ha-ašinis frezos dantų žingsnis( tarp dviejų gretimų dantų, matuojamas išilgai frezos ašies.Pasirinkę B, z, D, arba H galime rasti tokį frezos danties pasvirimo kampą, kad K būtų sveikas skaičius. ctgH/D.
UNIVERSALIOS TEKINIMO(SRIEGIMO) STAKLĖS. Jų greičiai 12-2000(aps/min). Priklausomai nuo apsisukimų, špindeliui suteikiama pastūma. Ant suporto yra išilginės, skersinės rogės, peilių įtvaros.kumštelių griebtuvas. Arkliukas stovi ant kreipiančiųjų, kurį galima stumdyti. Staklių galimybės: Max apdirbamos detalės matmuokreipiančiąjai; detalių suporto 220 (aptekinti) Galima sriegti, tekinti kūgius. Staklėse yra tepimo, aušinimo, tepimo-aušinimo sistemos. Siurblys paduoda skystį į pj zoną.
VIBRACIJOS. Vibracija atsiranda tekinant, ji didina paviršių šiurkštumą, apdirbimo tikslumą ir t.t. vibracijos atsiranda dėl: 1) svyravimai perduodami per gruntą (pastatų konstrukcija, nuo kitų staklių); 2) neišbalansuotos staklių dalys, ruošiniai; 3) dėl staklių pavarų defektų; 4) dėl pertraukiamo pjovimo proceso. Virpesiai būna: priverstiniai – atsiranda, kai netolygi užlaida arba pjaunama su pertrūkiais; savaiminiai – atsiranda dėl drožlės pjovimo proceso savybių, t.y. prieaugos susidarymo ir trūkinėjimo periodiškumo, trinties jėgų lietimo. Virpesių dažnis ir amplitudė priklauso nuo įrankio veiksnių, kuo plastiškesnė apdirbamoji medžiaga, tuo didesnė įrankių virpesių amplitudė. Intensyvumas, kuris
matuojamas bangų (nelygumų aukštis) priklauso nuo: 1) pjovimo greičio (didelis greitis – didelis intensyvumas 80 – 150 m/min). Toliau tekinant intensyvumas mažėja, nes jau nesusidaro ant įrankio prieaugų; 2) priklauso nuo pjovimo gylio t ir pastūmos S, didinant t didėja vibracijų intensyvumas, didinant S vibracijos mažėja, keičiant a (storio) įtaką, vibracijos mažesnės nei keičiant nuopjovos peilį; 3) priklauso nuo peilio geometrijos, mažinant , vibracijų intensyvumas smarkiai auga (didėja b, mažėja a), didinant , vibracijos mažėja, kai <0, vibruoja toliau, kai >0. Vibracijas galima sumažinti: 1) stiprinant staklių fundamentus, dedant padėklus; 3) balansuojant besisukančias dalis; 3) tvarkant staklių pavarų krumpliaračių defektus;l 4) dirbtinai didinant detalių standumą; 5) dedant tarp griebtuvo kumštelį, detalės gumines arba kartonines tarpines; 6) naudoti peilius su optimalia geometrija, pagaląsti ir išbaigti (poliruoti). Atraminis paviršius turi gerai remtis į laikiklio aikštelę. Jei peilio viršūnės aukštis reguliuojamas plokštelėmis visada gerai naudoti 1 plokštelę, nei kelias plonas plokšteles; 7) kai vibracijų negalima pašalinti, naudoti vibracijų slopintuvus (po kojom atramos). Tinkamai ppritaikant virpesius (ultragarsą) pjovimo sąlygas galima pagerinti. Tuo tikslu pjovimo įrankiui be jo įprastinių judesių suteikiami virpesiai, nukreipti išilgai H paviršiaus liestinės. Virpesių amplitudės labai mažos (iki 10 m), ultragarsinis dažnis 2 – 40 kHz, dėl to padidėja peilio patvarumas, ssumažėja apdirbto paviršiaus šiurkštumas, jėgos ir kt.
