Резание металлов процессе резания

При резке холодных непластичных материалов конец реза может наступить в момент, когда ножи пройдут только 15—20 )/о высоты сечения разрезаемого металла. При резке пластичных металлов процесс резания затягивается и наступает при прохождении 70 - ЗО первоначальной высоты. [c.963]

Начиная со скорости резания v , величина которой зависит в основном от обрабатываемого металла, процесс резания стабилизируется, и высота микронеровностей практически остается постоянной (близкой к Я теоретической). [c.68]

Первое углубленное научное исследование в области резания металлов произвел русский профессор И. А. Тиме в 1870 г. Впервые проф. Тиме подверг тщательному изучению наиболее сложный и важный вопрос в области резания металлов — процесс образования стружки. В 1870 г. была опубликована работа проф. Тиме Сопротивление металлов и дерева резанию", где он излагает результаты своих экспериментальных исследований на Луганском заводе. Указанный труд был переведен в 1877 г. на французский язык, а в 1892 г. — на немецкий. В этом классическом труде Тиме рассматривает сопротивление резанию как особый случай сопротивления материалов деформациям и доказывает, что процесс резания является последовательным скалыванием отдельных элементов металла. Им же впервые была высказана мысль [c.5]

Характер стружки при обработке различных материалов резанием зависит от свойств обрабатываемого материала, геометрии режущего инструмента и условий резания. В процессе резания металлов происходит усадка стружки. Стружка обычно укорачивается (садится) по длине и разбухает по толщине. При обработке вязких металлов стружка укорачивается в два раза и больше, а при обработке хрупких металлов усадка ее незначительна. [c.341]

Кинематика станков основана на использовании механизмов, сообщающих исполнительным органам только два простейших движения — вращательное и поступательное. Сочетания и количественные соотношения этих двух движений определяют все известные виды обработки металлов резанием. В процессе резания поступательное или вращательное движение одного из исполнительных органов станка сообщает заготовке или режущему инструменту главное движение резания 1)г, происходящее с наибольшей скоростью по сравнению с движениями других органов. Поступательные или вращательные движения остальных органов, независимо от того, приложены они к заготовке или к инструменту, являются вспомогательными и определяют движения подачи Ds. Движение подачи необходимо для обеспечения при осуществлении главного рабочего движения врезания лезвий [c.10]

Температура резания. В процессе резания происходит превращение механической энергии деформации и трения в тепловую. Возникающее тепло нагревает контактные поверхности стружки и инструмента и оказывает влияние на процесс деформации обрабатываемого металла и трение на контактных поверхностях. [c.23]

При обычной заточке спирального сверла на поперечном лезвии,или перемычке передний угол бывает отрицательным, лезвие не режет, оно давит металл, процесс резания проходит в тяжелых условиях. По способу В. И, Жирова применяется двойная заточка с подточкой и прорезкой перемычки. Двой- [c.139]

Кроме рассмотренных основных причин, на шероховатость обработанной поверхности влияет упругое восстановление металла после прохода инструмента (особенно при невысоких скоростях резания). Величина упругого восстановления металла зависит от углов заточки инструмента. Влияние переднего и заднего углов проявляется главным образом из-за связи с величиной угла заострения инструмента. Угол заострения, в свою очередь, определяет величину радиуса округления режущей кромки. Чем больше угол заострения, т. е. чем меньше задний и передний углы, тем больше радиус округления. Округление режущей кромки вызывает ее скольжение по поверхности металла в момент врезания, если врезание происходит при толщине среза, меньшей радиуса округления, например при цилиндрическом фрезеровании. При скольжении зуба по металлу металл упруго деформируется, а после прохода зуба восстанавливается. Кроме того, округление режущей кромки затрудняет деформацию металла в зоне резания, ухудшает процесс резания. И то и другое обстоятельство увеличивает шероховатость обработанной поверхности [c.81]

Обработка металлов резанием — это процесс срезания режущим инструментом с поверхности заготовки слоя металла в виде стружки для получения необходимой геометрической формы, точности размеров, взаиморасположения и шероховатости поверхностей детали. Чтобы срезать с заготовки слой металла, необходимо режущему инструменту и заготовке сообщить относительные движения. Инструмент и заготовку устанавливают и закрепляют в рабочих органах станков, обеспечивающих эти относительные движения в шпинделе, на столе, в револьверной головке. Движения рабочих органов станков подразделяют на движения резания, установочные и вспомогательные. Движения, которые обеспечивают срезание с заготовки слоя металла или вызывают изменение состояния обработанной поверхности заготовки, называют движениями резания. К ним относят главное движение и движение подачи. [c.253]

Считают, что точка приложения силы R находится на рабочей части главной режущей кромки инструмента (рис. 6.9, б). Абсолютная величина, точка приложения и направление равнодействующей силы резания R в процессе обработки переменны. Это можно объяснить неоднородностью структуры металла заготовки, переменной поверхностной твердостью материала заготовки, непостоянством срезаемого слоя металла (наличие штамповочных и литейных уклонов и др.), изменением углов 7 и а в процессе резания. Для расчетов используют не равнодействующую силу резания, а ее составляющие, действующие по трем взаимно перпендикулярным направлениям — [c.263]

Сложность процесса и физической природы явлений, связанных с механической обработкой, вызвала трудность изучения всего комплекса вопросов в пределах одной технологической дисциплины и обусловила образование нескольких таких дисциплин. Так, явления, происходящие при снятии слоев металла режущим и абразивным инструментом, изучаются в дисциплине Учение о резании металлов изучение конструкций режущих инструментов и материалов для их изготовления относится к дисциплине Режущие инструменты . [c.4]

При обработке должен быть выдержан непрерывный контакт резца с металлом. Нежелательны местные выемки, углубления и другие неровности на обрабатываемых поверхностях, нарушающие непрерывность процесса резания. Сходя с обрабатываемой поверхности, резец упруго подается в сторону выемки набегая на следующий выступ, резец подается назад. Получить ровную поверхность с малой шероховатостью в этих условиях трудно. Резец, подверженный периодическим ударам, быстро изнашивается. [c.144]

Талантов И В Физические основы процесса резания // Физические процессы при резании металлов. Волгоград ВПИ, 1484. С. 3-37. [c.275]

Четырехзвенные механизмы часто работают так, что при движении в одном направлении рабочие звенья совершают требуемую технологическим процессом работу, а при движении в противоположном направлении получается так называемый холостой ход рабочего звена, при котором оно движется без нагрузки. Поэтому целесообразно проектировать механизм так, чтобы промежутки времени рабочего и холостого ходов были неодинаковыми, Обыкновенно рабочему ходу отводят большее время, чем холостому, с тем, чтобы затрачивать как можно меньше времени на подготовку следующей операции рабочего хода. Например, при работе строгального станка промежутки времени резания металла оказываются значительно больше промежутков времени возвращения инструмента в исходное положение. [c.168]

Процесс резания металлов заключается в срезании с обрабатываемой заготовкой слоя металла — припуска, специально оставленного на обработку, с целью получения детали с заданными чертежом формой, размерами и шероховатостью поверхностей. [c.66]

Удаляемый в процессе резания металл — припуск — превращается в стружку, при этом наличие стружки является характерным признаком всех разновидностей процесса резания металлов. [c.66]

В процессе резания при перемещении режущего инструмента относительно заготовки ему приходится преодолевать силу сопротивления обрабатываемых материалов пластической деформации, силу сопротивления пластически деформированных слоев металла разрушению в местах возникновения новых (обработанных) поверхностей и силы трения стружки по передней поверхности инструмента и обработанной поверхности о его задние поверхности. Результирующая этих сил называется силой резания Р. Для удобства расчетов силу резания Р рассматривают в декартовой координатной системе XYZ с центром, совпадающим с вершиной разреза 1 (рис. 2.23), причем ось Y совпадает с геометрической осью державки резца, ось X параллельна оси вращения обрабатываемой заготовки, а ось Z совпадает с вектором скорости резания v и проходит через вершину резца — точку 1. При этом опорная плоскость державки резца параллельна плоскости XY, а вектор скорости подачи и, проходит через вершину резца — точку 1. [c.71]

По гипотезе М. М. Хрущева и М. А. Бабичева все абразивные зерна, входящие в соприкосновение с металлом, подразделяются на две группы зерна, вызывающие только деформирование металла в виде образования пластически выдавленных рисок—царапин, и зерна, производящие также резание металла. И те и другие зерна воспринимают нагрузку, но число первых значительно больше. В процессе повторного деформирования металл должен наклепываться. [c.5]

Согласно мнению Б. И. Костецкого явления трения и изнашивания металлов обусловлены различными процессами, протекающими на поверхностях и в поверхностных слоях металлов (окисления, резания, усталостных разрушений и др.) 35]. При любых условиях трения существует процесс, который происходит с наибольшей скоростью. Этот продесс вытесняет другие и становится преобладающим. [c.5]

При выборе металла для использования в качестве покрытия и метода нанесения покрытия следует учитывать способ последующей обработки изделия. Очевидно, любой процесс резания или зачистки повлияет на качество покрытия и вызовет коррозию основного металла. Анодные покрытия могут обеспечить протекторную защиту поврежденного участка основного металла, если площадь участка не слишком велика. Но увеличение скорости коррозии металла покрытия из-за образования поврежденного участка основного металла может привести к значительному сокращению срока службы изделия. [c.127]

Поверхностные слои металла, нагреваясь в процессе резания, стремятся удлиниться, однако этому препятствуют более холодные внутренние слои, следовательно, первые подвергаются сжатию, а вторые — растяжению. При более интенсивном нагреве напряжения на поверхности превзойдут предел текучести, что вызовет дополнительную пластическую деформацию сжатия верхних слоев металла и перераспределение макронапряжений. Во время последующего охлаждения внешние слои стремятся укоротиться, но не до первоначальной длины, а больше (на величину их пластического сжатия), чему будут препятствовать упруго напряженные внутренние слои. В результате этого во внешних слоях возникнут напряжения растяжения, а во внутренних — напряжения сжатия. [c.56]

Тепло, развиваемое в процессе резания, усиливая диффузионную подвижность атомов в сильно деформированном металле поверхностного слоя, способствует его разупрочнению, проявляемому в наблюдаемом уменьшении степени наклепа. Однако нагрев металла в зоне резания, снижая его сопротивление деформированию, приводит к уменьшению глубины наклепа. [c.99]

Из параметров, характеризующих геометрию режущего инструмента, наибольшее влияние на наклеп поверхностного слоя оказывает радиус скругления режущего лезвия (рис. 3.9). Глубина и степень наклепа резко возрастают с увеличением радиуса скругления режущего лезвия, так как при этом увеличивается объем пластически деформированного металла, уходящего в сторону задней грани режущего лезвия в процессе резания, а также от увеличения дополнительного наклепа, возникающего в процессе скольжения при врезании режущего лезвия зуба фрезы. Передний и особенно задний углы зуба не оказывают существенного влияния на образование поверхностного наклепа. [c.101]

Механизм деформационного упрочнения поверхностного слоя в процессе механической обработки. Резание металлов — один из сложных процессов пластической деформации, близко примыкающей к пластической деформации сжатия [14 ]. [c.110]

Возникающее в процессе резания тепло производит местный мгновенный нагрев зоны деформации. Неравномерный нагрев поверхностного слоя вызывает неравномерные объемные изменения, а следовательно, и появление термических напряжений. Поскольку нижележащие холодные слои металла препятствуют расширению верхнего нагретого слоя, то в нем в момент резания возникают термические напряжения сжатия. [c.126]

Приведем для примера металлорежущий токарный станок. Осуществляемый на нем технологический процесс состоит в том, что резец своим давлением снимает с вращающегося изделия слой металла в виде стружки, чтобы придать изделию форму и размеры заданного тела вращения. Количество механической работы, затрачиваемой на снятие стружки, вполне определяется процессом резания, который представляет собой сложный физико-механический процесс. При резании происходит, во-первых, пластическая деформация металла в сходящей стружке и в поверхностных слоях изделия и, во-вторых, трение между поверхностью резца и поверхностью скользящей по нему стружки. [c.28]

Природа трения и изнашивания двух находящихся во фрикционном контакте тел (в данном случае пара инструмент—заготовка) объясняется закономерностями молекулярно-механической теории трения. Трение в процессе резания имеет ряд специфических особенностей, характерных только для механической обработки металлов резанием наличие довольно высоких температур на контактных площадках инструмента и заготовки, значительные давления, сопровождающие процесс резания. При работе инструментов весьма затруднен подвод смазочно-охлаждающих средств в зону резания. Кроме того, в отличие от трения обычной фрикционной пары контактные площадки на рабочих поверхностях инструмента находятся в соприкосновении с ювенильными металлическими поверхностями. [c.197]

Для улучшения обрабатываемости металлов процесс резания можно проводить в жидкометаллической среде. Например, определенный эффект в лабора1орных исследованиях бы.и получен при фрезерювании твердосплавными фрезами вольфрамовых сплавов в расплавах свинца, сплава Вуда и олова. При этом стойкость инструментов повышалась в 5...8 раз. [c.58]

Деформация металлов при резании. В процессе резания металлов под действием релсущего инструмента срезаемый слой подвергается упругим и пластическим деформациям, при этом одни слои металла сначала перемещается относительно других слоев, а затем скалываются. [c.14]

КИ, ИЗНОС режущего инструмента н другие явления, происходящие при резании металлов. Поэтому изучение процесса образования стружки и познание закономерностей явлений, которые сопровождают этот процесс, имеют первостепенное значение и являются одной из важных задач науки о резании металлов. Огромньте успехи, достигнутые в области совершенствования процесса резання металлов (скоростное резание, резание на увеличенных подачах и др.), а также разработка наиболее рациональных конструкций режущего инструмента стали возможными только в результате глубокого изучения процесса стружко-образования. [c.37]

На шероховатость поверхности влияют углы и другие элементы зубьев фрез, а также качество их заточки. Влияние величины переднего и заднего углов зуба фрезы на шероховатость поверхности выражается главным обрааом косвенно. При уменьшении этих углов увеличивается угол заострения зуба, обусловливающий величину радиуса закругления режущей кромки зуба. Это закругление неизбежно получается при заточке фрезы, и радиус его будет тем больше, чем больше угол заострения. Между тем закругление режущей кромки зуба вызывает его скольжение в момент врезания в металл, есл толщина среза меньше радиуса закругления, например при работе цилиндрической фрезой. Металл при этом деформируется, а после прохода зуба восстанавливается. Эти деформации ухудшают чистоту поверхности. Кроме того, закругление режущей кромки зуба вызывает дополнительные деформации в зоне резания, усложняет процесс резания, что ухудшает чистоту обработанной поверхности. Поэтому, например, при цилиндрическом фрезеровании более чистая поверхность получается тогда, когда зуб фрезы врезается в обрабатываемую поверхность, т. е. при попутном фрезеровании. [c.54]

Классификация физического состояния поверхностного слоя, приведенная в табл. 2.4, учитывает лишь параметры, связанные с резанием. В процессе резания происходит пластическое деформирование металла, сопровождающееся выделением тепла, В результате образуется поверхностный слой, степень деформации которого, деформационное упрочнение (наклеп), еубструктура (размеры блоков и их разорнентировка), кристаллическая структура (плотмость дислокаций, концентрация вакансий) существенно отличаются от аналогичных характеристик всего объема металла. В деформированном поверхностном слое, как правило, возрастают характеристики сопротивления деформированию и разрушению — пределы упругости, текучести, прочности, сни- [c.142]

Если обрабатывается мягкий материал (дерево, пластмассы, ЦЕ етные металлы), или при обработке стали и чугуна применяются малые скорости резания и стружка имеет малое сечение, то в единицу времени на процесс резания затрачивается мало энергии. Если обработка происходит при больших скоростях резания, обрабатываются твердые металлы и стружка имеет большое сечение, то в этих случаях в единицу времени затрачивается много энергии. Механическая энергия в процессе резания превращается в тепловую, режущая кромка инструмента сильно нагревается (до красного каления) при тяжелых условиях резания. Для такого инструмента главное требование— сохранение твердости при длительном нагреве, т. е. сталь должна обладать красностойкостью. [c.411]

Резание металлов — сложный процесс взаимодействия режущего инструмента и заготовки, сопровождающийся рядом физических явлений, например, деформированием срезаемого слоя металла. Упрощенно процесс резания можно представить следующей схемой. В начальный момент процесса резания, когда движущийся резец под действием силы Р (рис, 6.7) вдавливается в металл, в срезаемом слое возникают упругие деформации. При движении резца упругие деформации, накапливаясь по абсолютной величине, переходят в пластические. В прирезцовом срезаемом слое материала заготовки возникает сложное упругонапряженное состояние. В плоскости, перпендикулярной к траектории движения резца, возникают нормальные напряжения Оу, а в плоскости, совпадающей с траекторией движения резца, — касательные напряжения т .. В точке приложения действующей силы значение Тд. наибольшее. По мере удаления от точки А уменьшается. Нормальные напряжения ст , вначале действуют как растягивающие, а затем быстро уменьшаются и, переходя через нуль, превращаются в напряжения сжатия. Срезаемый слой металла находится под действием давления резца, касательных и нормальных напряжений. [c.261]

При черногшй и получистовой обработке, когда требуется сильное охлаждающее действие среды, применяют Еодные эмульсии. Количество эмульсии, используемой в процессе резания, зависит от технологического метода обработки и режима резания и колеблется от 5 до 150 л/мин. Увеличивать количество подаваемой жидкости рекомендуют при работе инструментов, армированных пластинками твердого сплава, что способствует их равномерному охлаждению и предохраняет от растрескивания. При чистовой обработке, когда требуется получить высокое качество обработанной поверхности, используют масла. Для активизации смазочных матерналов к ним добавляют активные вещества — фосфор, серу, хлор. Под влиянием высоких температур и давлений эти вещества образуют с металлом контактирующих поверхностей соединения, снижающие трение — фосфиды, хлориды, сульфиды. При обработке заготовок из хрупких металлов, когда образуется стружка надлома, в качестве охлаждающей среды применяют сжатый воздух, углекислоту. [c.271]

Силы резания. В процессе фрезерования каждый зуб фрезы преодолевает силу сопротивления металла резанию. Фреза должна преодолеть суммарные силы резания, которые складываются из сил, действующих на зубья, 1гаходящиеся в контакте с заготовкой. При фрезеровании цилиндрической фрезой с прямыми зубьями равнодействующую сил резания R, приложенную к фрезе в некоторой точке Л, можно разложить на окружную составляющую силу Р, касательную к траектории движения точки режущей кромки, и радиальную составляющую силу Ру, направленную по радиусу. Силу R можно также разложить на горизонтальную Яц и вертикальную Р-, составляющие (рис. 6.57, а). У фрез с винтовыми зубьями в осевом нанрав-лении действует еще осевая сила P , (рис. 6.57, б). Чем больше угол наклона винтовых канавок w, тем больше сила Р . При больших значениях силы Р применяют две фрезы с разными направлеггиями [c.330]

Обработку применяют для снятия заусенцев, очистки, размерной и декоративной отделки поверхр остей. Заусенцы всегда сопутствуют процессу резания и представляют собой излишки материала, располагающиеся на кромках и углах деталей. Они имеют вид гребенок малой толщины. Как правило, заусенцы образуются в результате сдвига металла при выходе режущего инструмента из контакта с заготовкой. Также удаляют шаржированные частицы — внедрения в поверхность детали абразивных или алмазных осколков эерен в результате шлифования. На многих деталях подлежат уда- [c.379]

Основные требования, предъявляемые к технологическому процессу механической обработки, заключаются в том, чтобы процесс обработки протекал в рациональной организационной форме, с полным использованием всех технических возможностей станка, инструмента и приспособлений при оптимальных режимах резания металла, допускаемых на данном станке, наименьшей затрате времени и наимень-ьчей себестоимости обработки. [c.122]

Начало изучения технологических процессов, т. е. рациональных способов обработки заготовок на станках, обеспечивающих получение готового изделия, соответствующего по размерам, форме и качеству поверхности заданным требованиям, относится к первым годам прошлого столетия. В 1804 г. акад. В. М. Севергин сформулировал основные положения о технологии процессов, в 1817 г. проф. Московского университета И. А. Двигубский издал книгу Начальные основания технологии, как краткое описание работ на заводах и фабриках производимых . Первым капитальным трудом по технологии металлообработки стал трехтомник проф. И. А. Тиме Основы машиностроения. Организация машиностроительных фабрик в техническом и экономическом отношении и производстве в них работ (1885 г.). Автор этого труда впервые сформулировал основные законы резания и установил правильное понимание сущности этого процесса как последовательного скалывания отдельных частиц металла. Исследования И. А. Тиме легли в основу науки о резании металлов, которая получила широкое развитие в нашей стране после Великого Октября. [c.6]

При резании металлов главным фактором, влияющим на коэффициент трения и определяющим в значительной степени другие контактные характеристики, является температура в зоне контакта (119]. Процессы упрочнения и разупрочнения приконтактных слоев, действуя одновременно, конкурируют между собой [120). Высокие скорости деформации существенно увеличивают истинные напряжения в контактном слое (при температурах 600-800 в 2-2,5 раза). Это явление наиболее ярко проявляется при обработке высокопластичных, упрочняемых в процессе деформации нержавеющих жаропрочных материалов, при резании которых микротвердость прирезцовых поверхностей стружек, например, увеличивается в 1,5-2 раза [119]. [c.223]

Механическая работа, затрачиваемая на пластическую деформацию и разрушение металла в процессе стружкообразования и образования новой поверхности, а также работа сил трения по передней и задним поверхностям инструмента почти полностью превращается в теплоту. Теплота, выделяемая в зоне резания, нагревает стружку, обрабатываемую заготовку и режущий инструмент, в которых образуются температурные поля. Наибольшая температура, возникающая в процессе резания, не должна превышать темпера-туростойкости инструментального материала. [c.72]

Поверхностный наклеп. Наиболее деформированные в процессе резания поверхностные слои металла имеют высокую плотность дислокаций, соответствующую преобразованию субмикро-скопических трещин в микротрещины (необратимую повреждаемость), в значительной мере исчерпанный запас пластичности, большую скрытую энергию наклепа, низкую несущую способность. [c.201]

Таким образом, в процессе резания работа затрачивается в основном на пластическую деформацию металла и на трение, причем последняя почти целиком превращается в теплоту, за счет которой происходит нагревание резца, изделия и стружки. Из приведенного примера ясно, что физико-механический процесс, связанный с непосредственной обработкой объекта, является основой технологического процесса производственно-технологиче-ской машины. [c.28]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...