Физические явления при резании металлов

Другой недостаток указанных формул заключается в том, что, требуя для своего нахождения длительных и кропотливых экспериментов и большой затраты инструмента и материала, они не гарантируют надлежащей точности. Это в значительной мере объясняется неопределенностью критерия затупления инструмента. В подобного рода испытаниях за момент затупления инструмента, а следовательно, и за соответствующую стойкость принимается конечная и весьма часто случайная точка кривой износа. Самый же главный недостаток существующих ныне стойкостных зависимостей и методика их экспериментального получения заключается в том, что лишенные физического смысла они не дают базы для обобщения с целью вывода общих закономерностей. Общие закономерности, управляющие процессом резания, можно вывести только на базе изучения параметров, характеризующих сущность процесса или во всяком случае приближающих нас к пониманию сущности процесса. К таковым в первую очередь относятся износ инструмента и тепловые явления при резании металлов. [c.410]

С физической стороны явление износа инструмента при резании металлов является очень сложным. Последней теорией по этому вопросу является абразивно-молекулярная гипотеза [130], согласно которой при износе инструмента имеются как абразивный, так и молекулярный износы. [c.144]

В формулу силы резания вводится, таким образом, угол сдвига и угол резания. Из формулы можно сделать выводы, отвечающие физической сущности явлений, протекающих при резании металлов. [c.184]

Трудами советских ученых создана передовая отечественная школа резания металлов, получившая мировое признание. Отечественную школу характеризует глубокое проникновение в суть физических явлений, происходящих при резании металлов, и использование познанных закономерностей для целей практики. [c.10]

Изучение существа физических явлений, происходящих при резании металлов, имеет важное практическое значение, позволяет выяснить, в каких условиях работает режущий инструмент, какие силы и температуры на него действуют, как они зависят от геометрии инструмента, элементов режима резания, свойств обрабатываемого материала, какие причины оказывают влияние на шероховатость обработанной поверхности и качество поверхностного слоя. [c.94]

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]

Сложность процесса механической обработки и физической природы, происходящих при этом явлений, вызвана трудностью изучения всего комплекса вопросов в пределах одной технологической дисциплины и обусловила образование нескольких таких дисциплин резание металлов режущие инструменты металлорежущие станки конструирование приспособлений проектирование машиностроительных цехов и заводов взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения технология конструкционных материалов автоматизация и механизация технологических процессов и др. [c.4]

Процесс резания (стружкообразования) является одним из сложных физических процессов, при котором имеют место упругие и пластические деформации, этот процесс сопровождается большим трением, тепловыделением, наростообразованием, завиванием и усадкой стружки, упрочнением и износом режущего инструмента. Вскрыть физическую сущность процесса резания и установить причины и закономерности явлений, которыми он сопровождается, — основная задача науки о резании металлов. Правильное и полное решение этой задачи дает возможность рационально управлять процессом резания и делать его более производительным, качественным и экономичным. [c.39]

Первым, кто отметил значение явлений, происходящих в процессе резания в связи с образованием стружки, и тем заложил фундамент науки о резании металлов, был русский ученый профессор И. А. Тиме [23]. В своих Мемуарах о строгании металлов И. А. Тиме пишет С первого взгляда может показаться странным и непонятным, что могут представлять собою интересного и нового эти, по-видимому, однообразные массы стружек и опилок, образующих в машиностроительных фабриках груды малоценного мусора. Между тем, при тщательном наблюдении мы замечаем, что эти груды мусора состоят из весьма разнообразных по величине, форме, виду и строению стружек, подчиняющихся известным одним и тем же физическим законам и представляющих для науки поле для новых обширных и чрезвычайно интересных исследований . [c.60]

ПОКАЗАТЕЛИ ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ МЕТАЛЛОВ РЕЗАНИЕМ. При изучении процесса резания был установлен целый ряд взаимосвязанных параметров и характеристик, отражающих различные физические явления, происходящие в процессе взаимодействия режущего инструмента с обрабатываемой заготовкой, и на протекание которых влияют свойства металла, подвергаемого обработке резанием. [c.12]

ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КРИВЫХ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ, в процессе резания износ лезвий определяет продолжительность целесообразной работы инструмента до его замены новым или переточенным инструментом, т. е. его период стойкости Т, обычно выражаемый в минутах. Рассмотренная выше функциональная зависимость В (и) экспериментально установлена моделированием трения и износа инструментальных материалов истирающими конструкционными металлами в условиях, приближенных к условиям резания. Износостойкость инструментальных материалов и изнашивание изготовленных из них инструментов взаимосвязаны единством протекающих физических явлений. Поэтому закономерности изменения стойкости инструментов Т от скорости резания v аналогичны закономерностям изменения износостойкости В от скорости скольжения Иск и при обработке сталей имеют нелинейный экстремальный характер, а при обработке чугунов — экстремальный или- монотонно убывающий. [c.132]

В нормальных условиях трения и износа, а также при обработке металлов резанием явления адсорбционного понижения прочности выражены не очень ярко, и различия при обычных испытаниях в инактивной смазке и той же смазке с малыми добавками ПАВ сравнительно невелики (применение физических методов исследования позволяет их обнаружить). В связи с этим автором было выдвинуто предположение об экранирующем действии окисных пленок, возникающих в присутствии кислорода воздуха и резко снижающих эффективность диспергирующего действия ПАВ при трении. [c.207]

Фреза представляет собой режущий инструмент в виде тела вращения, на образующей поверхности или на торце которого расположены режущие зубья. Главное движение при фрезеровании — вращение фрезы движение подачи — поступательное перемещение заготовки или фрезы. Все рассмотренные выше основные физические явления, определяющие процесс резания металлов (упругие и пластические де рмации, тепловыделение, износ режущего инструмента, наростообразование и др.), являются общими и для процесса фрезерования, однако он имеет и некоторые особенности. При фрезеровании каждый отдельный зуб фрезы за время одного полного ее оборота находится в контакте с обрабатываемой поверхностью детали лишь относительно малое время большую часть времени зуб проходит по воздуху и при этом охлаждается, что является положительным фактором. Врезание зуба фрезы в заготовку сопровождается ударами, что осложняет работу фрезы и станка. [c.157]

Мастер механических мастерских Петербургского политехнического института Я. Г. Усачев для исследования физических явлений, происходящих при резании, впервые применил микроскоп. При помощи микроскопа удалось точнее установить характер деформации обрабатываемого металла при резании. Особое внимание Я. Г. Усачев уделил изучению тепловых явлений, сопровождающих процесс резания. Кроме этого, Я. Г. Усачев установил, что обработанная поверхность и поверхность стружки при резании отвердевают. Представляет интерес созданная им теория образования на резце так называемого нароста. Ученый-самоучка Я. Г. Усачев положил начало глубокому исследованию физики резания металлов. [c.4]

Принято считать [11, 19, 31, 34], что по капиллярам СОЖ проникает в зону резания в виде гетерогенной смеси, состоящей из образующих пар молекул - продуктов гидролиза среды, осколков молекул - радикалов и отдельных атомов (например, кислорода). Все это относится к началу проникновения СОЖ в сеть капилляров. Поскольку при обработке металлов резанием сеть капилляров постоянно перестраивается, СОЖ, первоначально проникнув в сильноразреженную область капилляров, в следующий момент, когда капилляры закроются, окажется в замкнутом объеме под действием высоких давлений. При этом паровая фаза претерпевает резкое увеличение вязкости, вплоть до ее фазового превращения из пара в жидкость (конденсации) при одновременном уменьшении объема. Наряду с жидкой фазой, в замкнутом объеме капилляра останутся и будут взаимодействовать с кислородом воздуха, а затем и с трущимися поверхностями, продукты, находящиеся в атомарном состоянии или входящие в состав поверхностных радикалов. Такая трактовка явлений, происходящих в зоне резания, хорошо объясняет одновременное химическое, хемосорбционное и физическое взаимодействие СОЖ с металлическими поверхностями и действие их как буферной среды, разделяющей поверхности заготовки, режущего инструмента и стружки. [c.45]

Однако при дальнейшем увеличении скорости резания возрастание температуры в зоне контакта инструмента с деталью и стружкой приводит к изменению физической природы процесса изнашивания, когда основную роль начинают играть диффузионные процессы. Фазовые превращения в металле, разупрочнение границ зерен, пластическое течение контактных слоев, ослабленных диффузионными процессами, и другие явления приводят к возрастанию скорости изнашивания инструмента, которая для данных условий имеет место, начиная со скоростей резания и = = 100 м/мин (зона ///). Это возрастание происходит весьма интенсивно, так как скорость диффузии связана е температурой экспоненциальной зависимостью. [c.111]

Советские учёные, инженеры и новаторы 1>азвнли далее науку о резании, внесли много нового и ценного в теорию и практику резания металлов наивыгоднейшие режимы резания 25, 26], влияние толщины и ширины среза на силу резания [39, 40], деформнрование поверхностных слоёв при резании металлов [10], физические явления при резании и геометрия режущего инструмента [1,3,20,21 и др.],теп-j OBbie явления при резании металлов [8, 38], кинематика резания [6], качество обработан- юй поверхности [11, 15, 17]. [c.323]

В конце XIX в. в области резания металлов начинает работать американский исследователь Ф. Тейлор. Формулы Ф. Тейлора для расчета силы и скорости резания, предназначенные для решения частных практических задач, представляли собой только статисгическое описание эмпирически накопленной информации и не затрагивали физической сущности процесса резания. Все дальнейшие работы русских ученых направлены по пути исследования физических явлений при резании во всем их многообразии. В 1914 г. появляются выдающиеся исследования Я. Г. Усачева в области стружкообразования и тепловых явлений. Впервые для изучения процесса образования стружки Я. Г. Усачев использует металлографический метод, более совершенный, чем визуальный, применявшийся его предшественниками. Металлографический анализ корней стружек позволил ему выявить ряд новых неизвестных фактов и, в частности, разработать [c.6]

Свои исследования Я. Г. Усачев изложил в статье Явления, происходящее при резании металлов, опубликованной в 1915 г. Я. Г. Усачсв обогатил и дополнил созданную И. А. Тиме теорию резания металлов и является основоположником физических методов исследования процесса резания. [c.5]

Физический смысл данной группы явлений заключается в следующем. В ходе разрушения твердого тела обнажаются и перестраиваются его внутренние связи. Эти связи ослабляются, и их разрыв облегчается в том случае, если их частично удается отвлечь на взаимодействие с атомами легко подвижной внешней среды. При этом обязательное условие заключается в том, чтобы химический состав и строение внешней среды были сходными с химическим составом и строением разрушаемого тела. Поэтому при резании металлов внешней средой, поставляемой для достижения охрупчивающего и диспергирующего эффектов, могут быть расплавы металлов. При [c.45]

В части I Точение изучаются обпще физические явления процесса резания учение о деформациях металлов при резании, [c.4]

Физические основы резания металлов. Для резания металла к резцу необходимо приложить весьма значютельную силу. Если для разрыва осевой стали нужно развить напряжение 50—60 кПмм , то для срезания слоя металла с тон же стали необходимо напряжение 200 кГ/мм . Под действием приложенной силы стружка весьма, сложно деформируется, перемещается по передней поверхности, резца, подвергаясь дополнительно деформациям под действием сил трения. Работа деформаций превращается в эквивалентное тепло. При этом режущая часть резко нагревается до температур, достигающих 500—1000°. Все эти явления зависят друг от друга, причем эта зависимость весьма сложна. Однако из этой сложной совокупности явлений можно выделить следующие основные физические проблемы резания металлов 1) проблема изучения деформаций и напряжений при резании металлов 2) проблема тепловых и температурных явлений 3) проблема изучения трения ири высоких температурах и давлениях 4) проблема получения определенного качества обработанных поверхностей (точности и чистоты). [c.14]

Проблема изучения трения при высоких температурах и давлениях. При резании металлов мы имеем дело с весьма вйсокими давлениями и температурами на контактных поверхностях, вследствие чего обычные зависимости между силой трения и нормальным давлением усложняются. На поверхностях контакта наблюдаются действия молекулярных сил и диффузионные явления. Изучение сил трения на поверхностях режущего инстру.чента составляет третью сложную физическую проблему курса. [c.15]

Явления теплообразования й теплоотвода при резании металлов весьма сложны, так как температура процесса резания и ее распределение изменяют механические и физические свойства обрабатываемого металла, вследствие чего существенно меняется самый характер деформаций стружки и деформаций поверхностного слоя обработанной поверхности заготовки, а также характер износа инструмента. Температура, влияя непосредственно на износ режущих инструментов, ограничивает применение наиболее высоких режимов резания, а следовательно, определяет пределы производительности и стойкости резца при данных условиях резания. Воздействуя на загртовку, температура может ухудшить состояние поверхностного слоя и понизить точность обработки. [c.87]

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]

Резание металлов - сложный процесс взаимодействия режущего инструмента и заготовки, сопровождающийся определенными физическими явлениями, например деформированием срезаемого слоя металла. Упрощенно процесс резания можно представить по следующей схеме. В начальный момент процесса резания, когда движущийся резец под действием силы резания Р (рис. 6.7) вдавливается в металл, в срезаемом слое возникают упругие деформации. При движении резца они, 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 [c.302]

Металл, срезанный с заготовки режущим инструментом, называется стружкой. Процесс резания (стружкообразовапия) является одним из слон ных физических процессов, при котором возникают и упругие и пластические деформации этот процесс сопровождается большим трением, тепловыделением, наростообразованием, завиванием и усадкой стружки, повышением твердости деформируемых слоев металла и износом режущего инструмента. Вскрыть физическую сущность процесса резания и установить причины и закономерности явлений, которыми он сопровождается,— основная задача науки о резании металлов. Правильное решение этой задачи позволит рационально управлять процессом резания, сделать его более производительным и экономичным, даст возможность получать более качественные обработанные поверхности и детали. [c.35]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...