Физика процесса резания

ФИЗИКА ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ [c.1]

Прежде развитие и совершенствование процесса резания осуществлялось главным образом методом проб и ошибок или другим эмпирическим способом. Позднее значительного развития достигли аналитические методы, которые привели к ряду выдающихся результатов. Эти достижения касались не только традиционных методов обработки, но также совершенно новых процессов, которые не могли развиваться на основе чисто эмпирических исследований. Несомненно, что дальнейшее развитие металлообработки будет базироваться на понимании основополагающих законов физики процесса резания. [c.7]

Количество возможных вариантов определяется прежде всего технической характеристикой используемого оборудования. На большинстве универсального оборудования используются дискретные значения чисел оборотов и подач. Устройство же для настройки на глубину резания обеспечивает практически непрерывную ее регулировку. При этом, если задана стойкость инструмента, то скорость резания можно принять производной от глубины резания и подачи. Следовательно, два последних параметра и определяют многовариантный характер рассматриваемой задачи. Глубина резания на первом переходе теоретически может принимать значения от максимального, равного общему максимальному припуску на рассматриваемую поверхность, до минимального, допустимого физикой процесса резания. Каждая последующая величина ее может отличаться от предыдущей на [c.70]

При обработке деталей различных размеров скорость резания и усилия в первом приближении не зависят от обрабатываемого диаметра, так как эти параметры определяются физикой процесса резания. [c.115]

Перспективные пути развития исследований в области точности обработки должны предусматривать возможность учета погрешностей относительного положения детали и инструмента в процессе обработки, влияние податливости технологической системы, элементы физики процесса резания, непосредственно влияющие на точность обработки и др. [c.525]

Вопрос износостойкости металлорежущего инструмента — один из основных в области металлообработки. Исследованию закономерностей его изнашивания, физике процессов, определяющих интенсивность износа, влиянию на износ различных факторов и в первую очередь режимов резания, выбору рациональной геометрии инструмента посвящена обширная литература [110]. В зоне резания протекают разнообразные процессы, такие как пластическая деформация поверхностного и срезаемого слоя, возникновение высокотемпературных зон, адгезионные процессы (образование нароста), фазовые превращения и др. [c.316]

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]

Изучению высокопрочных аустенитных сталей посвящены исследования А. И. Антонова, показавшего связь структуры металла с нестабильностью его технологических свойств. Физико-механические свойства металлов и вид их изменения при каком-либо деформировании предрешают их поведение в процессе резания. [c.345]

Характер деформирования срезаемого слоя зависит от физико-механических свойств материала обрабатываемой заготовки, геометрии инструмента, режима резания, условий обработки. В процессе резания заготовок из пластичных металлов и сталей средней твердости превалирует пластическая деформация. У хрупких металлов пластическая деформация практически отсутствует. Поэтому при обработке хрупких металлов угол р близок к нулю, а при обработке пластичных металлов р доходит до 30°, что свидетельствует о сложном внутреннем процессе деформирования кристаллитов и формировании новой структуры. Знание законов пластического деформирования и явлений, сопровождающих процесс резания, позволяет повысить качество обработанных поверхностей деталей машин и их надежность. [c.303]

Для уменьшения отрицательного влияния теплоты на процесс резания обработку ведут в условиях применения смазочно-охлаждающих сред. В зависимости от технологического метода обработки, физико-механических свойств материала обрабатываемой заготовки и режущего инструмента, а также от режима резания [c.311]

Физико-химические и механические основы процесса резания [c.565]

Среди физико-химических процессов, определяющих процесс резания, основное значение имеет процесс пластической деформации при образовании стружки. От характера пластической деформации, деформационного упрочнения и разрушения металла при стружкообразовании зависят точность обработки деталей и качество поверхностного слоя. Параллельно со стружкообразованием при резании протекают процессы контактного взаимодействия инструмента со стружкой и обработанной поверхностью, сопровождаемые интенсивным тепловыделением, трением, адгезионным взаимодействием обрабатываемого материала и инструмента. Явления, сопровождающие контактное взаимодействие, существенно влияют на свойства обработанной поверхности, определяют стойкость инструмента и устойчивость процесса резания. Современная теория резания рассматривает процессы стружкообразования, контактных взаимодействий и формирования поверхности детали как единый процесс разрушения и деформирования металла. [c.565]

Улучшение обрабатываемости материалов механической обработкой достигается предварительной термической обработкой заготовок, применением инструмента из твердых сплавов и сверхтвердых материалов, подбором и использованием смазочно-охлаждающих жидкостей, оптимизацией режимов резания, легированием конструкционных сплавов. Например, легирование сталей серой, селеном, свинцом и другими металлами, облегчающими процесс резания. Обработка таких труднообрабатываемых материалов, как жаропрочная сталь и тугоплавкие сплавы, на оптимальных режимах малопроизводительна (см. табл. 31.1). Поэтому детали из этих материалов обрабатывают методами физико-химической обработки. [c.593]

Особенности процесса резания лезвийным материалом и выглаживания на основе карбонадо определяются физико-механическими свойствами алмаза низким коэффициентом трения высокими значениями тепло- и температуропроводности, обеспечивающими сравнительно низкие температуры в зоне резания и позволяющими производить обработку на высоких скоростях резания, достигающих 1000 м/мин высокой износостойкостью, обеспечивающей размерную стойкость и длительную работу инструмента без переналадок. [c.446]

Тепло, выделяющееся в процессе резания, согласно законам физики, распространяется от точек с высшей температурой к точкам с низшей температурой. Тепловой баланс при резании металлов может быть выражен следующим уравнением [c.99]

Большое влияние на скорость резания, допускаемую резцом, оказывают физико-механические свойства обрабатываемого металла. Это влияние предопределяется в основном тепловыделением в процессе резания и распределением тепла между стружкой, заготовкой, резцом и окружающей средой. [c.124]

В книге рассмотрены особенности пластической деформации металла при обработке резанием, механика прямоугольного и косоугольного резания, вопросы механизма действия и выбора эффективных составов смазочно-охлаждающих жидкостей. Даы анализ причин износа режущих инструментов и рассмотрены пути повышения их стойкости, исследована виброустойчивость и стабильность процесса резания.. Значительное внимание уделено экономике механической обработки и физико-химическим методам обработки. [c.4]

НЕКОТОРЫЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА В СВЯЗИ С ПРОЦЕССОМ РЕЗАНИЯ [c.5]

В процессе резания снимаемый слой металла подвергается более или менее значительной пластической деформации, влияющей на физико-механические свойства стружки, обработанной поверхности, на нагрузку и стойкость режущего инструмента. Величина деформации зависит от многих факторов и главным образом от степени пластичности металла. [c.6]

Как видим, формулы для теоретического расчета силы резания хотя и дают наглядное представление о механике резания, однако практическое использование их представляет значительные затруднения. Последнее усугубляется необходимостью исследования физико-механических свойств обрабатываемого материала, а также усадки стружки в процессе резания. К тому же точность расчета сомнительна, поскольку приходится упрощать теоретически выведенные формулы. [c.107]

Но роль смазки не ограничивается снижением трения. Уменьшение нагрузки на резец при применении смазки можно объяснить и так называемым адсорбционным понижением твердости . На основании исследований этого явления П. А. Ребиндером и И. В. Гребенщиковым были предложены физико-химические методы облегчения разнообразных производственных процессов (разрушения горных пород, резания металлов, полирования поверхностей и т. д.). Дело в том, что поверхность любого твердого тела, как бы она ни была тщательно обработана, имеет мельчайшие микротрещины, на которые частицы жидкости оказывают расклинивающее действие. Это так называемое диспергирование, т. е. разрушение, начинающееся с поверхности, может быть усилено путем присадок к жидкости некоторых поверхностно активных веществ (жирные кислоты, сера). При этом замечается также ускорение пластического течения здесь имеет место своеобразная внутренняя смазка по возникающим в металле плоскостям скольжения. В результате значительно облегчается процесс резания. [c.121]

Попытки определения закономерного изменения скорости резания в зависимости от переднего угла Y только в связи с физико-механическими свойствами обрабатываемого материала нельзя признать удачными. Эта закономерность имеет место лишь в пределах некоторых значений y- А в общем случае оптимальный угол у определяется целым рядом условий процесса резания. Например, жесткость системы играет значительную роль при выборе оптимальной геометрии инструмента. Исследования показали, что с переходом от положительных передних углов к отрица-186 [c.186]

В действительности можно ожидать и другой закономерности изменения R в связи с увеличением скорости резания и жесткости системы, если учесть физико-механические свойства обрабатываемого материала, материал и конструкцию инструмента и другие-условия процесса резания. Например, опыты П. Е. Дьяченко [103] показали обратную закономерность изменения R в зависимости от скорости резания. [c.403]

Требуются дальнейшие глубокие исследования процессов резания с ультразвуковыми колебаниями, чтобы выявить условия наивыгоднейшего использования этих колебаний с учетом как режима (частоты колебаний и амплитуды), так и физико-механических свойств режущего инструмента и обрабатываемого материала. [c.415]

Существующие марки твердых сплавов вследствие различного химического состава, разной технологии изготовления и разных физико-механических свойств в процессе резания ведут себя по-разному и дают различные результаты. Поэтому выбирать ту или иную марку твердого сплава нужно, учитывая свойства обрабатываемого материала, а также характер и условия обработки. [c.194]

В процессе резания изменяются физико-механические свойства материала срезаемого слоя и материала режущего инструмента. [c.77]

Охлаждающе-смазывающая жидкость тем больше облегчает процесс резания, чем большим физико-химическим сродством обладает она по отношению к металлу. [c.114]

Если задана стойкость инструмента, то скорость резания можно принять производной от глубины резания и подачи. Следовательно, два последних параметра и определяют многовариантный характер рассматриваемой 2 адачи. Глубина резания на первом переходе теоретически может принимать значения от максимального тах, равного общему максимальному припуску на рассматриваемую поверхность, до минимального щш, допустимого физикой процесса резания. Каждое последующее значение глубины резания может отличаться от предыдущего на величину /, характеризуемую возможностью устойчивого регулирования при данной конструкции настроечного устройства. Таким образом, на первом переходе глубина резания выражается величиной тах—/Т, где / = 0, 1, 2,. .., р. Каждая из указанных глубин резания может образовывать новый вариант первого перехода в сочетании с различными величинами подач, принимающими значение от Хтах до щщ. В результате образуется определенное множество вариантов выполнения первого перехода, неравноценных как по получаемой точности обработки, так и по затратам (например, технологической себестоимости). [c.107]

Необходимо отметить, что при обработке материалов, дающих горбообразный характер кривых зависимости T=f v), иснользоваш е формул степенного вида (3.1) дает определенные погрешности. Для расчетов режимов резания созданы аналитические зависимости, учитывающие особенности физики процесса резания. [c.76]

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]

Важность этого вопроса еще более возрастает в связи с увеличением единичных мощностей агрегатов, которые намечены Дирек-тивами XXIV съезда партии на девятое пятилетие. Интенсивность использования более крупных единичных мощностей еще сильнее будет влиять на эффективность производства. Следует отметить, что интенсификация процесса обработки может происходить как за счет повышения режимов обработки (например, скорости, подачи и глубины резания) без изменения физики процесса обработки, так и за счет создания нового способа формообразования поверхности обрабатываемого изделия. В последнем случае может происходить интенсификация использования не только средств труда (машины), но и предметов труда (изделия). Например, с изменением способа формообразования поверхности изделия повысился коэффициент использования металла (сократилась разность между весом заготовки и весом готового изделия, что очень актуально для машиностроения и металлообработки, где коэффициент использования металла составляет. 0,7, т. е. 30% металла, потребляемого в отрасли, идет в отходы). И в этом, и другом случае реализация путей повышения интенсивности обработки требует больших изменений (а порой коренных, принципиальных изменений, например, при переходе от механического сверления к применению лазерного луча) в конструкции машины. [c.98]

Производительность процесса, чистота и точность обработки, а также износ инструмента в значительной степени зависит от физико-механических свойств материалов. Наиболее успешно обрабатываются хрупкие непластичные материалы. Размерная обработка отверстий в закаленных сталях, пластичных жаропрочных и других аустенитных сталях и сплавах является непроизводительной и неэкономичной по сравнению с процессом резания. Целесообразна ультразвуковая обработка весьма твердых материалов (твердых сплавов, минералов и др.), когда невозмол<но применение нормального режущего инструмента. [c.345]

При снятии стружки вся работа резания превращается в эьсвивалент-ное количество теплоты. Теплообразование оказывает значительное влияние на процесс резания. С одной стороны, оно облегчает деформирование материала срезаемого слоя, вследствие чего уменьшается интенсивность изнашивания инструментам повышается качество обработанной поверхности. С другой стороны, повышение температуры до 800... 1000 °С вблизи режущей кромки инструмента приводит к изменению структуры и физико-механических свойств его материала, что обусловливает потерю режущей способности инструмента. [c.456]

Косгров и Гринли, рассмотрев данные по физическим свойствам целого ряда органических жидкостей, пришли к выводу о несоответствии охлаждающей способности этих жидкостей в процессе резания с их физико-термическими свойствами. На охлаждающее действие СОЖ сильное влияние оказывают эффекты смачивания и парообразования. [c.80]

Специфика новых инструментальных материалов и их поведение при металлорезании могут быть лучше выявлены, если изложению законов резания предпослать некоторые элементарные сведения из физики твердого тела и металловедения, имеющие непосредственное отношение к процессу резания. Несомненно, что физика металлов будет занимать все большее место в науке о резании металлов, и можно вполне согласиться с проф. В. Д. Кузнецовым, утверждающим, что зная свойства какого-либо металла и его поведение при каком-либо виде деформации, мы можем более или менее точно предсказать поведение данного металла и при резании. Специалисту по резанию металлов необходимо прежде всего хорошо знать свойства обрабатываемых металлов, чтобы предвидеть протекание процесса резания при тех или иных условиях (1]. [c.3]

На основе работ русских ученых в области резания Металлов, современных исследований физических явлений, наблюдаемых в процессе резания, и науки о физике металлов советские ученые (проф. Кузнецов В. Д., проф. Беспрозванный И. М., проф. Кривоухов В. А. и др.) обобщил-., процесс резания различными инструментами и заложили основу для создания теории резания металлов в полном смысле этого слова. [c.7]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...