Обрабатываемость материалов резанием и режущие свойства инструментов

Обрабатываемость материалов резанием и режущие свойства инструментов [c.26]

При изучении теории резания материалов — основных понятий и элементов резания, обрабатываемости материалов резанием, геометрии, режущих свойств инструментов (см.подразд. [c.54]

Эксплуатационные свойства деталей, обработанных резанием и другими методами, зависят от взаимодействия обрабатываемого материала и режущего элемента инструмента, материала резца, физико-механических и физико-химических свойств обрабатываемых материалов, вибраций режущего инструмента относительно обрабатываемой поверхности [44, 93]. [c.369]

Методика определения режущих свойств инструмента по скорости резания при продольной обточке аналогична принятой при определении обрабатываемости металлов по тому же критерию с той лишь разницей,- что в данном случае сравниваются Цдо разных инструментальных сталей, работающих на одном и том же обрабатываемом материале при прочих постоянных факторах резания. [c.284]

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]

Высота Н и характер микронеровностей зависят от обрабатываемого материала, режимов резания, геометрии режущих кромок инструмента и др. Микронеровности на поверхности деталей в большинстве случаев являются следами режущих кромок инструмента, расположение которых зависит от подачи (рис. 12.7). Изменяя геометрические параметры режущего инструмента и режимы резания, можно существенно менять характеристики шероховатости поверхности при обработке одинаковых по физико-механическим свойствам материалов. [c.132]

Повышение стойкости режущих инструментов и скорости резания достигается изготовлением режущих частей из материалов, сохраняющих механическую прочность при высоких температурах резания (улучшенных марок быстрорежущих сталей, твердых сплавов и минералокерамики) улучшением теплоотвода из зоны резания и активным охлаждением режущих граней (рис. 12) приданием режущим граням геометрических параметров, оптимально соответствующих механическим свойствам обрабатываемого материала и экономичным режимам обработки тщательной заточкой и доводкой режущих граней для устранения на их по- [c.53]

Свойства поверхностного слоя формируются под действием пластической деформации и нагрева обрабатываемого металла в процессе резания (см. рис. 31.1, а). В зоне опережающего упрочнения перед режущей кромкой инструмента ЬОМ в результате первичной пластической деформации происходит наклеп металла. В результате трения и вторичной деформации при контактировании с задней поверхностью (С в зоне ОРТ) инструмента материал испытывает деформации растяжения в тонком поверхностном слое, при этом наклеп металла возрастает до -15%. Сопутствующий нагрев деформированного металла до температур (0,2—0,3) Тпл вызывает возврат, а до температур выше 0,4 Гпл — рекристаллизацию с разупрочнением упрочненного слоя. Особенно существенное влияние оказывает нагрев при Скоростной лезвийной обработке и шлифовании. Нагрев создает предпосылки для процессов взаимной диффузии обрабатываемого и инструментального материалов и химического взаимодействия с элементами смазочно-охлаждающих веществ. [c.569]

Наростообразование зависит от физико-механических свойств обрабатываемого материала, скорости резания, геометрии режущего инструмента и других факторов. Наиболее интенсивно нарост образуется при обработке пластичных материалов. При обработке же хрупких материалов нарост может и не образовываться. [c.461]

Площадки износа имеют неодинаковую ширину вдоль главной и вспомогательной режущих кромок. На рис. 6.3 показан равномерный износ, на рис. 6.3, б я в показаны возможные отклонения, зависящие от условий резания и свойств обрабатываемого материала. На рис. 6.3, б изображен износ преимущественно на вершине инструмента. Такой износ бывает главным образом при резании с очень высокой скоростью. Незначительное снижение скорости может устранить интенсивный износ вершины резца и намного увеличить стойкость инструмента. Выемка на краю площадки износа (рис. 6.3, в) образуется в результате воздействия твердого поверхностного слоя обрабатываемого материала. Такой слой может образоваться в результате ковки, отливки или горячей прокатки заготовки. Кроме того, он часто встречается при обработке материалов, обладающих высокой склонностью к упрочнению (наклепу), таких, как нержавеющие стали и жаропрочные никелевые или хромистые сплавы. В этом случае тонкий упрочненный слой металла остается после предварительных операций механической обработки. [c.97]

При выборе режимов резания следует иметь в виду, что нормативные материалы предусматривают только средние значения глубин резания, подач и скоростей резания. Эти элементы резания зависят от качества обрабатываемого материала, его физико-механических свойств, материала и геометрии режущего инструмента, мощности и числа оборотов шпинделя станка в минуту, жесткости системы станок — деталь — инструмент, поэтому в практике эти средние значения могут быть увеличены или уменьшены. [c.351]

Важнейшим технологическим условием механической обработки материалов на станках является режим резания. Характеристики режимов резания (Г, V, 8, I и др.) определяются обрабатываемостью данного конструкционного материала. Под термином обрабатываемость понимается комплекс характеристик, определяющих способность материалов ограничивать производительность и качество их обработки, например, величины износа и стойкости режущих инструментов, оптимальные значения геометрических параметров режущей части инструментов и режимов резания, физико-химические свойства обрабатываемого и инструментального материалов и др. Обычно при оценке обрабатываемости учитываются оптимальные скорости резания, соответствующие стойкости инструмента, при которой достигается минимальная стоимость обработки. На практике иногда обрабатываемость оценивается отношением допустимой скорости резания исследуемого материала к допустимой оптимальной скорости эталонного металла. Это отношение называется коэффициентом относительной обрабатываемости К. [c.77]

Во время работы происходит затупление концевых фрез, выражающееся в округлении режущей кромки, износе по передней и задней поверхностям. Интенсивность износа зависит от физико-механических свойств инструментального и обрабатываемого материалов, угловых параметров инструмента и режимов резания. [c.216]

Режущие и калибрующие элементы входят в число основных конструктивных элементов рабочей части резца и характеризуются рядом геометрических параметров. К таким параметрам относятся углы режущей части, радиусы закругления вершины резца и главной режущей кромки. Влияние каждого из этих параметров на процесс резания многосторонне и различно, зависит от обрабатываемого и инструментального материалов, их физико-механических свойств, размеров сечения срезаемого слоя, режимов резания, состояния системы СПИД. В каждом реальном случае обработки с целью получения нужного экономического эффекта параметры должны определяться индивидуально. Приводимые ниже значения параметров стандартных резцов рассчитаны на достаточно широкую область применения и могут быть использованы как ориентировочные значения для последующих корректировок при эксплуатации. Геометрические параметры резцов, рассматриваемые ниже, не являются углами резания, так как последние кроме геометрических параметров резца характеризуются взаимным расположением резца и обрабатываемого изделия (углы резания в статике) или траекторией взаимного перемещения резца и обрабатываемого изделия (кинематические углы резания). Значение геометрических угловых параметров резцов будут соответствовать углам резания в статике в случае, когда вершина резца рассматривается на высоте центра вращения, а корпус резца перпендикулярен обработанной поверхности. При несоблюдении этих условий углы резания будут отличаться от углов резца. Это нужно иметь в виду при рассмотрении особенностей конструкции резцов вне связи с положением относительно обрабатываемого изделия и использовать за счет корректировки положения резца относительно обрабатываемого изделия для получения более рациональных углов резания. Это одна из особенностей, присущих данной конструкции инструмента, — резцам, которая позволяет при эксплуатации стандартных резцов использовать два пути оптимизации углов резания — переточку рабочей части резца и выбор рационального положения резца относительно обрабатываемой поверхности. [c.125]

Как показали исследования воздушной среды, к основным факторам, влияющим на интенсивность пылеобразования, относятся физико-механические свойства обрабатываемого материала, режимы резания (у, s и /), некоторые геометрические параметры режущего инструмента и особенно количество одновременно работающих режущих кромок инструмента. Для установления характера влияния этих факторов на интенсивность пылеобразования при точении хрупких материалов был проведен ряд исследований в лабораторных условиях. Ниже приведены результаты этих исследований. [c.24]

Наблюдение за процессом резания р.чда хрупких металлов и неметаллических материалов в производственных условиях и проведение серии экспериментов в лабораторных условиях показали, что формообразование и направление потока элементных стружек зависят от ряда факторов. Основными из них являются характер обработки (точение, фрезерование, сверление и т. д.), физикомеханические свойства обрабатываемого материала, режимы резания и геометрические параметры режущего инструмента. [c.76]

Основной поток стружки и пылевых частиц, образующихся при фрезеровании хрупких материалов цилиндрическими и дисковыми фрезами, имеет в зоне резания форму, приближающуюся к геометрической форме клина. Длина острия клина равна ширине фрезерования. Угол клина зависит от физико-механических свойств обрабатываемого материала, геометрических параметров режущего инструмента и режимов резания. В наших опытах он составлял 14—18°. [c.95]

Форма элементной стружки. При фрезеровании хрупких материалов дисковыми и цилиндрическими фрезами, так же как и при точении, образуется стружка различной формы в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемого материала, типа режущего инструмента и режимов резания. Так, например, при обработке бронзы и латуни дисковыми фрезами элементная стружка имеет форму, близкую к трубчатой, пластинчатой или призматической (см. табл. 14) в зависимости от режимов резания. При обработке этих же материалов цилиндрическими фрезами обычно образуются изогнутые ленточки. [c.97]

Кристаллохимическое строение покрытия, его физико-механические и теплофизические свойства могут значительно отличаться от соответствующих свойств инструментального и обрабатываемого материалов, поэтому покрытие следует рассматривать как своеобразную третью среду , которая, с одной стороны, может заметно изменять поверхностные свойства инструментального материала, с другой влиять на контактные процессы, деформации, силы и температуры резания, направленность тепловых потоков, термодинамическое напряженное состояние режущей части инструмента и т. д. Задавая свойства покрытия путем варьирования его химического состава и строения, можно изменять основные характеристики процесса резания и, в конечном итоге, управлять важнейшими выходными параметрами процесса — износом инструмента и качеством поверхностного слоя обрабатываемых деталей. Кроме того, процесс нанесения покрытия позволяет направленно воздействовать на поверхностные дефекты инструментального материала, что в сочетании с возможностью формирования стабильных характеристик покрытия может способствовать заметному повышению надежности инструмента. [c.3]

Интерес к колебаниям станков непрерывно возрастает в связи с успехами промышленности в области создания новых металлорежущих станков, режущих инструментов, новых марок обрабатываемых материалов и технологических процессов. Несоответствие этих элементов друг другу создает опасность возникновения колебаний не только при резании, но и при холостом ходе. Совершенствование режущего инструмента увеличивает объем снимаемой с заготовки стружки за единицу времени при значительном увеличении быстроходности станков. Увеличение быстроходности требует улучшения инерционных свойств станков и повышения их надежности, что достигается уменьшением размеров шпиндельных узлов, ходовых винтов, облегчением суппортов, столов. Уменьшение массы перемещающихся и вращающихся узлов может служить причиной снижения жесткости и виброустойчивости. [c.5]

Высокие прочностные свойства необходимы для того, чтобы инструмент обладал сопротивляемостью соответствующим деформациям в процессе резания, а достаточная вязкость материала позволяла бы восхфинимать ударную динамическую нагрузку, возникающую при обработке заготовок из хрупких материалов или с прерывистой обрабатываемой поверхностью. Инструментальные материалы должны обладать высокой красностойкостью, т.е. сохранять большую твердость и режущие свойства при высоких температурах нагрева. Важнейшей характеристикой материала режущей части инструмента служит износостойкость. Чем выше износостойкость, тем медленнее изнашивается инструмент и выше его размерная стойкость. Это значит, что заготовки, последовательно обработанные одним и тем же инструментом, будут иметь минимальное рассеяние размеров обработанных поверхностей. В целях повышения износостойкости на режущую часть инструментов специальными методами наносят одно- и многослойные покрытия из карбидов вольфрама, нитридов титана. Материалы для изготовления инструментов [c.322]

Характер процесса изнашивания и работоспособность инструмента зависит от условий обработки, режимов резания и нагрева, свойств инструментального и обрабатываемого материалов. Исследования по прерывистой обработке точением с плазменным нагревом заготовок из стали 30Х2Н2М на карусельном станке, выполненные в ЛПИ, показали, что в процессе работы на поверхности твердосплавной пластины образуются микротрещины, развивающиеся перпендикулярно главной режущей кромке резца на ее активном участке. Когда глубина рспространения трещин достигает критической для конкретных силовой и тепловой нагрузок величины, происходит разрушение режущего элемента, сопровождаемое скалыванием значительного объема твердого сплава. Число циклов Мц термомеханического нагружения режущего лезвия до появления первой трещины зависит от элементов режима резания и в первую очередь от скорости (рис. 52). При резании без нагрева число Л ц в 1,5... 2 раза ниже, чем при плазменном нагреве заготовки. Это обусловлено более низкими градиентами температур в режущем лезвии, а также более низкими удельными нагрузками при ПМО, чем при работе без нагрева (см. работу [40]). Для уменьшения термических напряжений, возникающих в твердом сплаве, особенно при прерывистом резании (например, при строгании), целесообразно подогревать инструмент при вспомогательном ходе. Обдув передней поверхности резца нагретым сжатым воздухом позволяет в [c.112]

Чем больше твердость обрабатываемых материалов, толще стружка и выше скорость резания, тем больше энергия, затрачиваемая на процесс обработки резанием. Механическая энергия переходит в тепловую. Выделяющееся тепло нагревает резец, деталь, стружку и частично рассеивается. Поэтому основным требованием, предъявляемым к инструментальным материалам, является высокая теплостойкость, т, е. способность сохранять твердость и режущие свойства при длительном нагреве в процессе работы. По теплостойкости различают три группы инструментальных сталей для режущего инструмента нетеплостойкие, полу-теилостойкие и теплостойкие. [c.195]

Для охлаждения зоны резания и режущих инструментов следует по возможности применять смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), которые выбирают с учетом свойств обрабатываемой марки материала и технологических требований к детали. Для разрезания материалов одной группы обрабатьшаемости обычно рекомендуют одинаковые марки СОЖ. Так разрезать материал первой группы обрабатываемости (полиэтилен, органическое стекло, фторопласт и др.) рекомендуется с охлаждением распьшенной жидкостью (5 %-ный раствор эмульсола в воде), сжатым воздухом, охлажденным до температуры—15°С. [c.25]

Основные методы исследования износостойкости инструментальных материалов — это стойкостные методы испытаний режущих свойств и обрабатываемости, которые определяются по производительности и из-нЬсостойкости. При этом под производительностью понимается скорость резания при неизменной стойкости инструмента, а под износостойкостью— период размерной стойкости инструмента при постоянной скорости резания. [c.93]

Основная роль в срезании стружки при обработке резанием отведена инструменту. В процессе обработки он нагревается, испытывает механические нагрузки и контактное трение с обрабатываемым материалом. В системе СПИД (станок — приспособление — инструмент — деталь) инструмент работает в наиболее тяжелых условиях и от него в первую очередь зависят надежность и качество обработки. Для обеспечения работоспособности инструментальные материалы должшл обладать высокими значениями допустимых напряжений на изгиб, растяжение, сжатие, кручение, удар твердости режущей части инструмента, обеспечивающей его режущие свойства теплостойкости, т. е. способности сохранять свою твердость при высоких температурах износостойкости. [c.572]

Быстрорежущие стали являются основным материалом для большинства режущих инструментов. Важнейшим свойством быстрорежущих сталей является теплостойкость, которая сочетается с высокой твердостью (до 70 КС,), износостойкостью и повышенным сопротивлением пластической деформации. Х1ол теплостойкостью понимают способность стали при нагреве рабочей части инструмента в процессе эксплуатации сохранять структуру и свойства, необходимые для деформирования или резания обрабатываемого материала. Теплостойкость создается специальной системой легировация стали и закалкой с очень высоких температур (для высоковольфрамовой стали до 1300 °С). Основными легирующими элементами являются вольфрам и его химический аналог молибден, который может замещать вольфрам в соотношении W Мо =1 1,4...1,5 (если содержание молибдена в стали не превышает 5 %). Для большинства современных рационально легированных быстрорежущих сталей суммарное содержание вольфрама и молибдена принято в пределах 12 % [W+ (1,4...1,5)Мо = = 12]. Быстрорежущие стали легируют также хромом, ванадием, кобальтом и некоторыми другими элементами. Ранее говорилось, что быстрорежущие стали маркируют буквой Р (от слова рапид — быстрый). Цифры после буквы Р указывают на содержание вольфрама в процентах. Другие легирующие элементы обозначаются соответствующими буквами, а их содержание в процентах — цифрами. Исключение представляет хром, который в количестве около 4 % находится практически во всех быстрорежущих сталях, однако в обозначении марки стали не указывается. [c.94]

Смазочно-охлаждающие технологические среды (СОТС) являются обязательным элементом большинства технологических процессов обработки материалов резанием. Точение, фрезерование, сверление, тл о-вание и другие процессы обработки резанием сталей, чугунов, цветных металлов и сплавов, неметаллических конструкционных материалов характеризуются большими статическими и динамическими нагрузками, температурами, истирающим воздействием обрабатываемого материала на режущий инструмент. В этих условиях основное назначение СОТС -уменьшить температуру, силу резания и износ режущего инструмента, обеспечить требуемое качество обработанной поверхности. Помимо этого СОТС должны отвечать гигиеническим и экологическим требованиям, обладать комплексом антикоррозионных, моющих, антимикробных и других эксплуатационннх свойств. [c.1]

Важно отметить, что в принципе невозможно создать универсальное средство, в равной мере пригодное для всех операций обработки резанием различных металлов. Объясняется это тем, что свойства смазочного вещества при резании зависят от свойств внешней среды, трущихся поверхностей, температуры и давления на контактных поверхностях, которые определяются видом и условиями обработки, параметрами режима резания и другими факторами. СОТС и методы их применения, высокоэффективные для одной группы обрабатываемых материалов и операций, могут бьггь малоэффективны для других обрабатываемых материалов и операций, а подчас могут оказывать вредное влияние на процесс резания и стойкость режущего инструмента. [c.446]

По мере того, как расширяется опыт обработки резанием и углубляется научное осмысление этого опыта, становится все более ясным, что не имеют реального смысла понятия ОМР, режущие свойства ИРМ, технологические свойства СОЖ, если трактовать их только как свойства, присущие собственно обрабатываемому материалу, или собственно ИРМ, или собственно СОЖ- Всегда в равной мере решающими оказываются как свойства материалов -заготовки и инструмента, а также среда в отдельности, так и процессы, происходящие при их взаимодействии в условиях, складывающихся при выполнении той или иной технологической операции. Поэтому оценка режущих свойств материала инструмента или основных эксплуатационных (технологических) свойств СОЖ, сделанная при выполнении определенной групцы операций по изготовлению деталей из определенной группы обрабатываемых материалов существенно изменится при других условиях. Оценка ОМР также сильно изменяется при изменении оперции обработки, материала инструмента и СОЖ. Сложность же вопроса в том именно и состоит, что, определяя показатели 0/vtP при неизменных ИРМ, СОЖ, геометрических и кинематических факторах, мы, по существу, еще ничего не определяем, так как путем изменения ИРМ, СОЖ, геометрии инструмента и т. п. есть возможность очень существенно изменить показатели ОМР, причем в различной степени для разных комбинаций элементов режима резания. Поэтому определению действительного значения ОМР должно предшествовать определение оптимального сочетания факторов, обусловливающих ОМР, причем не только для каждого металла, но и для каждой операции обработки данной детали это сочетание будет особенным. [c.4]

Обработка резанием ВКПМ сопровождается интенсивным изнашиванием режущего инструмента, причем его характер отличается от изнашивания инструмента при резании металлов. Это объясняется в первую очередь особенностями свойств и структуры самих обрабатываемых материалов. Для управления процессом резания и обеспечения производительной обработки необходимо выяснить природу и закономерности изнашивания инструмента. [c.40]

Выбор марки твердого сплава зависит от режущих свойств и механической прочности твердого сплава, обрабатываемости материала заготовок, его твердости и вязкости, характера обработки (черновой, чистовой, тонкой), условий обработки (жесткости системы СПИД, непрерывности резания, неравномерности припуска, наличия ударов, работы по корке и др.), вида обработки (точения, сверления, фрезерования и т. п.). Из этого неполного перечня факторов видно, насколько трудно выбрать оптимальную марку твердого сплава. Во многих случаях ее приходится подбирать экспериментально путем многократных опробований. В качестве первого приближения можно указать на случаи использования обеих групп твердых сплавов. Вольфрамокарбидные сплавы применяются для всех видов обработки тех материалов, которые способствуют износу инструмента по задней поверхности, например чугуна, цветных металлов и сплавов, неметаллических материалов, труднообрабатываемых или закаленных сталей и сплавов специального назначения. Титановольфрамокарбидные сплавы применяются для всех видов обработки тех материалов, которые способствуют износу инструментов по передней поверхности, например углеродистых и легированнных сталей. [c.54]

При точении хрупких материалов на малых подачах (з 0,15 мм/об) и относительно больших скоростях резания и > 80 м/мин) форма потока близка к форме конуса с вершиной у режущей кромки инструмента. По мере увеличения подачи сечение потока стружки вблизи места его отделения принимает все более вытянутую эллипсообразную форму, и при подачах я = 0,4-ьО,5 мм/об (в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемого материала) поток ложится на переднюю грань резца и становится плоским. [c.163]

Форма элементной стружки. При фрезеровании хрупких материалов дисковылш и цилиндрическими фрезами так же, как и при точении, образуются стружки различной формы в зависимости от физико-мехапических свойств обрабатываемого материала, типа режущего инструмента и режимов резания. [c.90]

Теплопроводность — этой свойство, влияющее на температуру режущего лезвия в прЬцессе обработки. Чем выше теплопроводность, тем лучше отводится тепло из зоны контакта инструмента с обрабатываемым материалом и тем меньше температура резания. Кроме того, материалы с бо.пьшей теплопроводностью меньше склонны к образованию трещин при заточке и пайке. [c.50]

Распределение теплоты между стружкой, деталью и резцом зависит в основном от свойств обрабатываемого материала, скорости резания и толщины срезаемого слоя. Например, при обработке стали в стружку уходит до 807о теплоты. С увеличением скорости резания и толщины срезаемого слоя доля теплоты, уходящей со стружкой, увеличивается. Хотя в резец уходит небольшая часть теплоты, температура режущих лезвий достигает 800—1000° С, так как режущая часть инструмента непрерывно находится в зоне резания, а теплопроводность инструментальных материалов мала. [c.708]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...