- •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
15.9. Заточка режущего инструмента, оснащенного твердым сплавом
Создавая на режущем лезвии повышенную плотность тока и соответственно располагая это лезвие относительно катода, значительно интенсифицируют анодное растворение этих участков, затачивая и заостряя их. Характер заострения зависит от первоначального угла заточки и расположения изделия относительно катодов. Электролитом служат растворы кислот.
15.10.Удаление заусенцев
При механической обработке деталей с применением сверления, фрезерования, долбления и протягивания в местах выхода инструмента остаются технологические заусенцы. Заусенцы обычно удаляют путем ручного опилования. Такие способы удаления заусенцев, как обдувка деталей паром, механическая зачистка, обработка в галтовочных аппаратах и обработка ультразвуком в абразивной суспензии не нашли широкого распространения из-за ряда существенных недостатков: универсальности, сложности конструкции применяемого оборудования, сложности самого процесса удаления заусенцев крупных размеров, плохая управляемость процессом.
В
1959 г. в ЭНИМСе был разработан
электрохимический способ снятия
заусенцев, основанный на принципе
локального анодного растворения металла
в потоке электролита при зазоре между
электродами
и
плотности тока до
.
Электролит в виде растворов нейтральных
солей прокаливается в зазор, образующийся
между местом расположения заусенцев
на детали и рабочей частью поверхности
катода. При этом создаются условия для
локального травления поверхности
детали, ограниченной в основном рабочей
частью поверхности катода. Высокая
плотность тока обеспечивает быстрое
стравливание заусенцев.
Растворение заусенцев не исключает возможности растворения остальной поверхности детали, хотя и со значительно меньшей скоростью. Поэтому необходимо создать условия для пространственной локализации процесса. Это достигается выбора электролита со сравнительно низкой рассеивающей способностью, а также применением специальной конструкцией катода-инструмента, создающей минимальное расстояние между рабочей поверхностью катода и вершинами заусенцев. Кроме того, нерабочая часть катода или поверхность детали, не подлежащая обработке, изолируется для локализации зоны обработки.
Электрохимическое
анодное растворение используется,
например, для удаления заусенцев и
затяжек на поверхности сердечников
роторов высок частотных генераторов.
Для растворения заусенцев специальной
установке на дне металлической ванны,
выложенной листовой резиной, установлена
гетинаксовая планка с медной шиной,
один конец которой отогнут и выведен
из ванны. Ширина шины несколько больше
ширины зуба сердечника. Ротор ставят
на роликовые подставки так, что зазор
между наружной поверхностью зуба
сердечника и шиной составляет
.
Ванна заполнена на
объема
%
раствором поваренной соли (NaCl).
Установка питается от сварочного генератора постоянного типа ПС-500, положительный полюс генератора подсоединен к ротору, а отрицательный – к медной шине. При включении тока происходит интенсивное растворение поверхностного слоя зуба, расположенного против медной шины, причем наиболее интенсивно растворяются острые грани и заусенцы.
По
окончании зуба ротор поворачивают на
роликовых подставках и процесс
повторяется. Растворение наружной
поверхности одного зуба ротора шириной
и длиной
длится
менее
,
на обработку всего ротора диаметром
и длиной
затрачивается
.
Для
снятия заусенцев и притупления кромок
можно пользоваться следующими данными
по режимам электрохимической обработки:
сила тока
напряжение
давление электролита
зазор
между поверхностями катода и детали
электролит -
водный раствор натриевой селитры
(NaNO3);
время обработки
Электрохимическое калибрование шлицевых отверстий – операция, имеющая целью повышение точности формы и размеров, а также чистоты поверхности у термически обработанных изделий. В результате этой операции удаляется дефектный слой металла, и исправляются нарушения формы, произошедшие вследствие деформации во время термической обработки. Обработку ведут с помощью латунного электрода-инструмента на модернизированном для этой цели профильно-шлифовальном станке. В зависимости от степени усадки и деформации отверстия используют неподвижный или подвижный инструмент.
