- •Резание материалов. Режущий инструмент учебник
- •1.Основные понятия и определения, относящиеся к процессу резания
- •1.1.Развитие и современное состояние развития науки о резании материалов
- •1.2.Конструктивные элементы режущего инструмента
- •1.3.Статическая геометрия режущей части инструмента на примере токарного резца
- •1.3.1.Связь между углами режущей части инструмента в произвольных сечениях
- •1.3.2.Влияние геометрии режущей части инструмента на процесс резания
- •1.4.Изменение геометрии в процессе обработки
- •1.5. Элементы режима резания и сечение срезаемого слоя при продольном точении
- •1.6.Материал режущей части инструмента
- •1.6.1.Инструментальные стали
- •1.6.2.Твердые сплавы
- •1.6.3.Режущая керамика (минералокерамика)
- •1.6.4.Сверхтвердые инструментальные материалы
- •1.6.5.Абразивные материалы
- •1.7.Контрольные вопросы
- •2.Физические основы резания
- •2.1.Некоторые сведения из физики твердого тела
- •2.2.Механизм пластической деформации
- •2.3.Виды деформированного состояния
- •2.4.Экспериментальные методы изучения зоны деформации
- •2.5.Контрольные вопросы
- •3.Процесс стружкообразования
- •3.1.Типы стружек при резании хрупких и пластичных материалов
- •3.2.Образование и расчет элементной стружки скалывания
- •3.3.Поверхность сдвигов
- •3.4.Усадка стружки
- •3.4.1.Влияние различных факторов на усадку стружки
- •3.4.2.Относительный сдвиг
- •3.5.Строение элемента стружки скалывания
- •3.6.Нарост и текущий слой
- •3.7.Образование сливной стружки
- •3.8.Контрольные вопросы
- •4.Качество обработанной поверхности детали
- •4.1.Влияние основных факторов на шероховатость поверхности
- •4.2.Смазочно-охлаждающие технологические средства
- •4.3.Выбор смазочно-охлаждающих технологических средств
- •4.3.1.Виды и методы подвода смазочно-охлаждающих технологических средств
- •4.3.2.Проблемы экологически безопасного резания
- •4.4.Наклеп поверхностного слоя обрабатываемой детали
- •4.5.Остаточные напряжения в поверхностном слое
- •4.5.1.Действие силового поля на остаточные напряжения
- •4.5.2.Температурный фактор
- •4.5.3.Роль структурных и фазовых превращений
- •4.6.Определение остаточных напряжений
- •4.6.1.Регулирование остаточных напряжений
- •4.7.Вибрации при резании материалов
- •4.7.1.Виды вибраций и способы борьбы с ними
- •4.8.Контрольные вопросы
- •5.Силы резания при точении
- •5.1.Механика резания при точении и строгании
- •5.2.Расчет сил резания исходя из механики резания
- •5.3.Экспериментальное определение сил резания при точении
- •5.4.Мощность и работа
- •5.4.1.Аппаратура для определения сил резания
- •5.5.Влияние различных факторов на силы резания при точении
- •5.6.Контрольные вопросы
- •6.Тепловые явления в процессе резания
- •6.1.Источники тепла и тепловой баланс
- •6.2.Расчет температурного поля при резании
- •6.3.Экспериментальные методы определения температуры резания при точении
- •6.3.1.Результаты экспериментальных исследований
- •6.4.Контрольные вопросы
- •7.Трение в процессе резания. Оценка процесса износа
- •7.1.Виды трения. Особенности трения при резании
- •7.2.Физическая природа изнашивания инструментов
- •7.3.Виды износа режущих инструментов
- •7.4.Методы исследования износа режущих инструментов
- •7.5.Характер износа различных инструментов
- •7.6.Методы повышения стойкости режущего инструмента
- •7.7.Контрольные вопросы
- •8.Конструкционные свойства материалов
- •8.1.Понятие обрабатываемости
- •8.2.Закон стойкость – скорость
- •8.3.Зависимость интенсивности износа от величины износа (метод Кондратова а.С.)
- •8.4.Производственный метод (метод торцовой обточки)
- •8.5.Влияние различных факторов на обрабатываемость
- •8.6.Обрабатываемость высокопрочных сталей и сплавов
- •8.7.Титановые жаропрочные коррозионно-стойкие сплавы с длительной прочностью при
- •8.8.Обрабатываемость чугуна
- •8.9.Обрабатываемость различных материалов
- •8.9.1.Обрабатываемость алюминия и магниевых сплавов
- •8.9.2.Обрабатываемость медных сплавов
- •8.10.Контрольные вопросы
- •9.Математическая модель процесса резания
- •9.1.Контрольные вопросы
- •10.Строгание и долбление
- •10.1.Элементы режима резания и силы при строгании и долблении
- •10.2.Определение элементов режимов резания применительно к строганию
- •10.3.Контрольные вопросы
- •11.Сверление
- •11.1.Основные элементы спирального сверла
- •11.2.Элементы режима резания при сверлении
- •11.3.Силы резания при сверлении
- •11.4.Контрольные вопросы
- •12.Фрезерование
- •12.1.Цилиндрическое фрезерование
- •12.2.Элементы режима резания при фрезеровании
- •12.4.Силы резания при фрезеровании
- •12.3.Методы фрезерования
- •12.5.Торцовое фрезерование
- •12.6.Силы и мощность при торцовом фрезеровании
- •12.7.Контрольные вопросы
- •13.Протягивание
- •13.1.Схемы резания при протягивании
- •13.2.Элементы режима резания при протягивании
- •13.3.Износ, стойкость и скорость резания при протягивании
- •13.4.Контрольные вопросы
- •14.Абразивная обработка
- •14.1.Особенности процесса резания при шлифовании
- •14.2.Наружное круглое шлифование в центрах
- •14.3.Внутреннее круглое шлифование
- •14.4.Бесцентровое шлифование
- •14.5.Износ и стойкость кругов
- •14.6.Контрольные вопросы
- •15.Электрохимические и электрофизические методы обработки
- •15.1.Электрохимические методы обработки
- •15.1.1.Обработка тел вращения
- •15.1.2.Электролиты для электрохимической размерной обработки
- •15.1.3.Требования, предъявляемые к электролитам
- •15.1.4.Антикоррозионные добавки к электролиту
- •15.2.Основные операции, выполняемые электрохимическим способом
- •15.3.Профилирование изделий сложных форм
- •15.4.Профилирование деталей типа тел вращения
- •15.5.Электрохимическое образование кольцевых канавок внутри деталей типа втулок
- •15.6.Прошивание сквозных отверстий
- •15.7.Разрезание заготовок и деталей
- •15.8.Нарезание резьбы
- •15.9. Заточка режущего инструмента, оснащенного твердым сплавом
- •15.10.Удаление заусенцев
- •15.11. Маркировка деталей
- •15.12. Очистка поверхности металлов от окислов, ржавчины, жировых пленок и других загрязнений
- •15.13.Электрофизические способы обработки
- •15.13.1.Ультразвуковая обработка
- •15.14.Лазерная и электронно-лучевая обработка
- •15.15.Контрольные вопросы
13.2.Элементы режима резания при протягивании
При протягивании заготовка своей торцевой частью опирается на стенку станка и остается неподвижной. Протяжка совершает поступательное перемещение со скоростью, который является главным движением или движением резания. Протяжка работает на растяжение (рис. 13.5). Из схемы работы прошивки видно, что прошивка работает в вертикальном положении через отверстие, работая на сжатие. Прошивки применяют для обработки сквозных отверстий (рис.13.6).
Протягивание как операция резания металлов характеризуется срезами слоев весьма малой толщины 0,02-0,05 мм. и значительной ширины, малой скоростью резания 10-15 м/мин и большого суммарного сечения среза.
Рис. 13.115. Протягивание
Рис. 13.116. Процесс прошивки
13.3.Износ, стойкость и скорость резания при протягивании
Износ образуется по задней поверхности зуба и увеличивается радиус окружности режущей кромки, и при подаче больше 0,1 мм. может быть износ по передней поверхности. Смазочно-охлаждающие технологические средства при протягивании – растительное (льняное, конопляное) масло, сульфофрезол, эмульсии 10-20%.
Основное технологическое время при протягивании отверстия в одной детали:
.
Если
,
то
,
,
где - коэффициент, учитывающий соотношение скоростей рабочего и холостого хода.
Стойкость протяжки:
.
Где
- число рабочих циклов между переточками,
- учитывает время только на рабочие
ходы.
Скорость резания, допускаемая режущими свойствами протяжки:
При протягивании
.
Постоянные показатели степени:
мин,
,
Протяжки с припаянным пластичным твердым сплавом с многогранными неперетачиваемыми пластинками работают по переменной или комбинированной схеме резания:
.
13.4.Контрольные вопросы
1. Схемы резания при протягивании.
2. Элементы режима резания при протягивании.
3. Припуск при протягивании.
4. Износ и стойкость протяжек.
5. Скорость резания при протягивании.
14.Абразивная обработка
14.1.Особенности процесса резания при шлифовании
Абразивными называются твердые тела, имеющие вид зерен с острыми гранями и служащие для обработки твердых тел путем срезания с них мелкой стружки. чтобы абразивные зерна могли срезать обрабатывают материал. Они должны быть тверже этого материала и иметь острые кромки.
Абразивные материалы делятся на естественные, находящиеся в готовом виде в природе и искусственные, изготовляемые промышленным путем.
Естественные
абразивные материалы – это алмаз, он
превосходит по твердости все известные
вещества, наждак (примерно 30%
),
естественный корунд (95%
)
и кварцевый песок. В промышленности
используют главным образом искусственные
абразивные материалы: искусственный
корунд или электрокорунд
,
карборунд
,
карбид бора
и синтетические алмазы.
Шлифовальный круг можно рассматривать как многозубую фрезу роль зубьев, которую выполняют входящие в состав круга абразивные зерна. Зерна шлифованного круга имеют самую различную форму и поэтому вид стружек различен. Но большая часть имеет сливной характер.
При шлифовании возникает высокая температура и силы резания, которая возрастает с износом зерен и засаливанием круга. Температура и силы при алмазном шлифовании намного (в 2-5 раз) ниже, чем при абразивном.
В промышленности применяют следующие виды шлифования: наружные и внутренние круги в центрах, плоское и бесцентровое.
