Стружкообразование и силы резания

ПРОЦЕСС СТРУЖКООБРАЗОВАНИЯ И СИЛЫ РЕЗАНИЯ ПРИ ПРОТЯГИВАНИИ [c.465]

Стружкообразование и силы резания [c.379]

ПРОЦЕСС СТРУЖКООБРАЗОВАНИЯ И СИЛЫ РЕЗАНИЯ 399 [c.399]

Приведенные выше данные позволяют сделать заключение о том, что воздействие плазменной дуги на заготовку оказывает влияние на процесс стружкообразования и силы резания не только через термическое разупрочнение обрабатываемого материала, но и через создание в его подповерхностных слоях полей напряжений и деформаций, ведущих к частичному снижению пластичности материала. Отсутствие или недостаточное число экспериментальных данных о показателях пластичности и других параметрах, относящихся к деформированию металлов в области высоких температур и скоростей, не позволяет пока с достаточной степенью полноты количественно оценить влияние этих явлений. Тем более необходимо привлечь внимание исследователей к изучению термических напряжений, вызванных локальным высокоинтенсивным нагревом металлов, в частности малопластичных (чугун, хрупкие стали и наплавки), где работа этих напряжений может оказаться соизмеримой с работой резания, затрачиваемой на деформирование и отделение слоя предварительно напряженного материала. [c.69]

Таким образом, структурные превращения в металле заготовки могут оказывать влияние на процесс стружкообразования и силы резания при ПМО. Срезание припуска целесообразно проводить в условиях, когда мартенситное превращение нагретого металла еще не началось. [c.79]

Влияние глубины резания и подачи. Чем больше глубина резания и подача, тем больше площадь поперечного сечения среза и объем деформируемого металла, тем, следовательно, больше сопротивление металла стружкообразованию, и процесс резания будет протекать с большими силами Р , Ру и Р . [c.87]

Из рис. 45 видно изменение углов сдвига и действия, а также влияние силы стружкообразования и сил на задней поверхности на составляющие силы резания, измеряемые динамометром. Ниже рассматривается экспериментальная проверка описанной взаимосвязи факторов в процессе резания упрочненного металла. [c.82]

Стружкообразование в значительной степени определяет процесс резания в целом и его результаты. От процесса стружкообразования зависят сила резания, расход энергии и количество выделяющейся [c.20]

На передней и задней поверхностях действуют нормальные силы М и /Va и силы трения F и F . В плоскости сдвига действуют нормальная iV и касательная F силы. Равнодействующая сила на передней поверхности R представляет собой силу стружкообразования. Суммарная сила резания R — равнодействующая сила, действующая на. переднюю и заднюю поверхности. Именно эту силу фиксируют динамометром при экспериментальном определении сил. Как следует из рис. 2.7, составляющие равнодействующей силы резания [c.27]

Определяют число зубьев в секции Z . Число зубьев в секции на фасочной, круглой и шлицевой частях шлицевых протяжек может быть неодинаковым. Для обеспечения у поверхности боковых сторон пазов Ra 2,5 и улучшения условий резания рекомендуется число черновых зубьев в секции на шлицевой части 2с.ш 2. Число зубьев в секции на фасочной и круглой частях (если она помещается между фасочной и шлицевой частями) в целях уменьшения длины рекомендуется принимать равным единице, если это допускается условиями нормального стружкообразования и силой протягивания. [c.81]

Сущность этого способа обработки металлов заключается в том, что с повышением скорости резания уменьшается степень деформации металла в процессе стружкообразования, что подтверждается, в частности, уменьшением усадки стружки и силы резания при скоростном точении. Уменьшение деформации в отдельных частицах стружки обусловливает уменьшение количества теплоты, образующейся в процессе резания в каждой частице. Кроме того, каждая частица стружки при высокой скорости резания соприкасается с передней поверхностью резца в течение меньшего времени, чем при сравнительно низкой скорости. Благодаря этому при скоростном точении из каждой отдельной частицы стружки в резец поступает меньше теплоты, чем при низкой скорости резания. [c.261]

Исследования влияния давления (до 4,4 МПа) и скорости протекания СОЖ в зоне резания (до 40 м/с) при глубоком сверлении показали существенную зависимость процесса стружкообразования от скорости СОЖ и отсутствие влияния давления СОЖ в зоне стружкообразования на силы резания и форму стружки. [c.186]

В гл. III было показано, что применение СОЖ, обладающих высокими смазочными свойствами, облегчает условия стружкообразования, уменьшает коэффициент усадки стружки и величину относительного сдвига. Это связано в основном с уменьшением среднего коэффициента трения и силы трения на передней поверхности. Вследствие улучшений условий стружкообразования составляющие силы резания при применении СОЖ уменьшаются. При этом в большей степени снижаются горизонтальные проекции силы резания, в основном зависящие от силы трения. Например, если при применении масляных жидкостей сила Р . в среднем снижается на 20%, то снижение силы Ру происходит на 30%. Эффективность СОЖ по снижению составляющих силы резания зависит от способности жидкостей снижать средний коэффициент трения и так называемой грузоподъемности жидкости — свойства разделять трущиеся поверхности граничным- слоем смазки при определенном нормальном давлении. [c.215]

Обрабатываемость металла резанием характеризуется следующими факторами качеством обработки — шероховатостью обработанной поверхности и точностью размеров стойкостью инструмента сопротивлением резанию (скорость и сила при резании) видом стружкообразования. Практически обрабатываемость стали определяют сравнительными испытаниями путем обтачивания образцов испытуемой стали и стали 45, принимаемой за эталон. [c.17]

Облегчение процесса стружкообразования с применением поверхностно-активных смазывающе-охлаждающих жидкостей наглядно проявляется и в уменьшении усадки стружки (фиг. 62), в уменьшении силы резания (см. фиг. 79), в уменьшении [c.73]

Применение с м а з ы в а ю щ е - о х л а ж д а ю щ и х ж и,д- к,0-с..т.е, й в процессе резания уменьшает износ резцов (особенно по передней поверхности), что объясняется облегчением процесса стружкообразования, снижением сил трения на поверхностях скольжения и уменьшением температуры нагрева инструмента. Из зависимости, показанной на фиг. 103, видно, что если при ра-боте всухую глубина лунки износа резца за 33 мин машинного времени была около 0,23 мм, то при работе с охлаждением износ за то же время работы равнялся 0,15 мм. [c.115]

При увеличении подачи Sz пропорционально увеличивается и толщина среза а= s sin я ), что приводит к увеличению силы резания, затрачиваемой работы на стружкообразование, а следовательно, и к повышению тепловыделения. В результате этого повышается термодинамическая нагрузка на единицу длины активной части режущей кромки, что и вызывает снижение стойкости фрезы или (при одной и той же стойкости) скорости резания. [c.312]

Облегчение процесса стружкообразования с применением поверхностно-активных смазочно-охлаждающих жидкостей проявляется и в уменьшении усадки стружки (рис. 61), силы резания (см. рис. 98), шероховатости обработанной поверхности (см. рис. 59) и интенсивности износа режущего инструмента (см. рис. 77). [c.63]

Применение смазочно-охлаждающих жидкостей в процессе резания уменьшает износ резцов (особенно по передней поверхности), что объясняется облегчением процесса стружкообразования, снижением сил трения на поверхностях скольжения и уменьшением температуры нагрева инструмента. [c.76]

Передний угол. Суммарное влияние переднего угла на процесс стружкообразования и сопутствующие ему явления может быть выражено зависимостью влияния переднего угла на стойкость инструмента (см. рис. 105 и стр. 106). Снижение стойкости, начиная с некоторого значения +у, вызываемое уменьшением прочности и износостойкости режущей кромки (вследствие уменьшения угла р), приводит к выводу, что при обработке твердых металлов (когда в процессе резания на резец будут действовать значительные силы), при обработке прерывистых поверхностей (когда имеет место ударная нагрузка), а также при обработке хрупких металлов (серых чугунов), когда вследствие сыпучей стружки надлома нагрузка на резец сосредоточена на участке, близко расположенном к режущей кромке, в целях упрочнения и повышения износостойкости кромки передний угол -Ьу необходимо уменьшать. [c.117]

Угол действия со оказывает значительное непосредственное воздействие на процесс стружкообразования [30]. Физический смысл воздействия заключается в том, что изменение угла (О характеризует изменение напряженного и деформированного состояний зоны стружкообразования. Уменьшение угла ш означает поворот вектора силы стружкообразования и пластической зоны по часовой стрелке и увеличение угла сдвига фу (см. рис. 44, 45), в результате уменьшается деформация материала, усадка стружки, сила резания и т. д. Таким образом, предварительное упрочнение обрабатываемого материала, вызывая уменьшение угла действия со, облегчает процесс стружкообразования. [c.79]

Передний угол, определяющий условие стружкообразования и напряженности процесса резания, находим из условия минимума сил резания. На рис. 4.21 приведена зависимость составляющих сил резания от угла у, из которой следует, что минимальные их значения соответствуют углам [c.96]

При этом попутное фрезерование эффективнее встречного, так как оно обеспечивает более благоприятные условия стружкообразования, меньшие колебания сил резания, меньшие вибрации при резании, что повышает стойкость инструмента и качество обработанной поверхности. [c.316]

Материалы первой группы получают при плазменном нагреве пластические деформации на значительной части срезаемого слоя. Однако последние не вызывают появления существенных термических напряжений при охлаждении этого слоя на участке между пятном нагрева и зоной резания. Причиной этого является низкий предел пластичности и малая склонность к наклепу металлов первой группы при деформировании их при температурах, превышающих 200...300°С. Поэтому здесь, как и при обработке заготовок из жаропрочных материалов, ведущее место в разупрочнении занимает температура подогрева. Особенностью материалов второй группы является малое влияние температур в диапазоне до 300... 400°С на предел текучести аД0) и резкое снижение 08(0) при дальнейшем его нагреве. Поэтому пойышение производительности при ПМО заготовок из этих сталей обеспечивает характер напряженного и деформированного состояния металла при его подходе к зоне резания. Для большинства сталей второй группы при охлаждении повышение предела текучести происходит быстро до температур порядка 400...300°С, а затем приращение Св(в) становится незначительным. В этих условиях дальнейшее охлаждение металла сопровождается тем большим наклепом поверхности, чем выше склонность его к упрочнению при деформировании в области относительно невысоких температур. Максимум повышения постоянной пластичности К будет на поверхности, подвергшейся плазменному нагреву, в связи с чем металл получит переменную по толщине среза пластичность и предел текучести, что может влиять на процесс стружкообразования и силы резания. [c.83]

В известных работах по исследованию процесса резания в вакуумных камерах содержатся ограниченные сведения о влиянии воздуха и других газовых сред на уров1нях разрежения до 1 — 1 10 " Па и в ряде случаев до ЫО- Па на стружкообразование, составляющие силы резания и шероховатость обработанных поверхностей. Установлено, что в вакууме по сравнению с резанием в нор Мальной воздушной атмосфере (на воздухе) значительно возрастают составляющие силы резания и амплитуда их колебания, усадка и длина контакта стружки с передней гранью, неравномерность схода стружки и шероховатость обработанных поверхностей. Причем дав- [c.55]

ВЫВОД УРАВНЕНИЯ СИЛЫ РЕЗАНИЯ. Один из основоположников теории резания металлов, русский ученый К. А. Зворыкин, исходя из положения, что сила резания Р (составляющая Рг) равна сопротивлению металла обрабатываемой заготовки пластической деформации стружкообразования и силе трения на поверхностях лезвия резца, вывел теоретическое уравнение силы резания. В основу вывода им были положены расчетные схемы, отражающие работу строгального резца, перемещающегося относительно заготовки со скоростью V. [c.98]

С увеличеяие.м скорости резания повышается температура в зоне резания. Это обстоятельство вызывает некоторое изменение физико-механических свойств обрабатываемой пластмассы. Фе-нолоформальдегидная смола, входящая в состав гетинакса, в микрослоях зоны резания частично переходит из состояния стеклования в более податливое состояние эластичности [23]. Так как такие изменения происходят только в тончайших слоях при-резцовой и подрезцовой зон, то общая работа стружкообразования, а следовательно, и сила резания изменяются очень мало. [c.44]

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]

Рассмотрим характер разрушения материала и тип образующейся стружки в зависимости от его пластичности при неизменных скорости и температуре резания. При обработке вязких пластичных материалов плотность дислокаций перед режущим лезвием не достигает критических значений, при которых материал, упрочняясь, охрупчивается, поэтому трещина перемещается одновременно с инструментом в плоскости резания. В результате происходит обтекание металлом режущего клина и формируется сливная стружка. Она представляет собой сплошную ленту без разрьшов и больших трещин с гладкой прирезцовой стороной. В том случае, если перед режущим лезвием плотность дислокаций достигает критических значений и материал охрупчивается, перед режущим клином образуется несколько микротрещин. В вязких материалах, у которых на развитие трещины необходимо затрачивать работу, развитие получает только трещина, совпадающая с направлением движения инструмента. При этом трепщны, имеющие другие направления, не развиваются, образуя на поверхности обработанной детали сетку микротрещин. В этом случае образуются суставчатые стружки в виде ленты с гладкой прирезцовой стороной и трещинами по краям стружки. В обоих случаях процесс стружкообразования не вызьшает изменения сил резания. [c.567]

Чем больше радиус закругления при вершине резца в плане, тем меньше температура резания (рис. 70). Чем больше радиус, тем больше деформация, а следовательно, и сила Pz (стр. 94), тем больше и тепловыделение в процессе стружкообразования это должно бы приводить к повышению температуры резания. Но при увеличении радиуса возрастает длина активной части режущей кромки и объем активной части головки резца (см. рис. 47), что способствует лучшему теплоотводу как в тело резца, так и в заготовку. Повышение интенсивности теплоотвода оказывается преобладающим, что и приводит к снижению температуры резания с увеличением радиуса закругления. Чем больше п.дощадь поперечного сечения тела резца, тем интенсивнее отвод теплоты от мест ее образования в тело резца, тем меньше, следовательно, температура резания (рис. 71). [c.71]

На все элементы сверла при резании действуют некоторые силы сопротивления стружкообразованию. Разложим равнодействующую силу сопротивления на каждой режущей кромке на силы в трех взаимно перпендикулярных направлениях Рг, Ръ и Рг (рис. 184). Горизонтальные силы Р , действующие на обеих режущих кромках, можно считать взаимно уравновешенными. Силы Рв, направленные вверх, препятствуют проникновению сверла в глубину заготовки. В этом же направлении действует и сила Р] на поперечной кромке. Кроме того, продвижению сверла препятствуют силы трения на ленточках сверла (в результате трения об обработанную поверхность отверстия) и силы трения от сходящей струл(ки Рт. [c.194]

Первое систематическое изучение процесса резания было предпринято Коквилхэтом в 1851 г., который исследовал работу, требующуюся для высверливания отверстий в железе, бронзе, камне и других материалах. Французский исследователь Джоссель в 1864 г. сделал сообщение о влиянии геометрии резца на силу резания. В 1870 г. русский ученый И. А. Тиме впервые рассмотрел процесс деформации металла при стружкообразовании. Он считал, что стружка образуется в результате сдвига по плоскости, проходящей через вершину резца, причем сдвиг происходит не в результате пластической деформации, а вследствие хрупкого разрушения. [c.9]

Прерывистое стружкообразование может привести к появлению трещин на поверхности детали, колебаниям силы резания, вибрации резца. Все это ухудшает шероховатость обработанной поверхности. Аналогичные результаты получаются и при непрерывном стружкообразовании в условиях наростообразования. Нарост периодически срывается с резца и портит обработанную поверхность. В общем случае резание в условиях сливного струж-кообразования при отсутствии нароста является более предпочтительным, так как при этом уменьшается или полностью отсутствуют колебания силы и связанные с этим трудности обработки. [c.133]

В отечественной металлообрабатывающей промышленности вопросам создания совершенных конструкций режущих инструментов и эффективному их использованию на производстве всегда уделялось большое внимание. Исследованием процесса резания металла и влияния на этот процесс углов заточки инструмента, начиная с 70-х годов прошлого века, занимался ряд русских учёных. Особенно следует отметить работы И. А. Тиме в области исследования процесса образования стружки, работы К. А. Зворыкина и А. Н. Челюсткина в области теоретического и экспериментального исследования сил резания и работы Я. Г. Усачева в области температурного и металлографического исследования деформации в процессе стружкообразования. [c.4]

Теоретическое определение силы стружкообразования R и ее составляющих вызывает определенные трудности, поэтому для определения действующих, напряжений целесообразно использовать результаты экспериментальных исследований. При измерении составляющих силы резания динамометром фиксируют значения как сил, участвующих в стружкообразоваиии, так и сил, действующих на заднюю поверхность, которые следует определить и исключить. Определение сил на задней поверхности приведено ниже. [c.27]

Значение переднего угла у влияет главным образом на процесс стружкообразования, на условия протекания деформаций в зоне резания. Увеличение переднего угла делает резец более острозаточенным, однако это приводит к его ослаблению, ухудшению условий теплоотвода. Опыт показывает [78], что увеличение переднего угла более 10—15° нецелесообразно. Зависимость износа резца по времени от переднего угла аналогична зависимости от главного заднего угла а и для стеклопластика приведена на рис. 4.4, на основании которого для критерия затупления /гз = 0,15 мм на рис. 4.5 показана зависимость стойкости от переднего угла для стеклопластика и углепластика. Кривые носят экстремальный характер, что позволяет обоснованно назначить оптимальный передний угол 7опт=10° для стеклопластика и 7от.= 15° для углепластика. Следует отметить, что значения сил резания при углах уо т минимальны, что указывает на оптимальность условий стружкообразования. [c.74]

Первые отечественные теоретические и экспериментальные исследования процесса резания были проведены в 1868— 1869 гг. проф. Петербургского горного института И. А. Тиме. Им впервые были даны научные основы процесса резания. Он провел исследования процесса стружкообразования, создал схему этого процесса, дал классификацию стружек, предложил формулы для подсчета силы резания и усадки стружки. Вслед за Тиме проф. П. А. Афанасьев и акад. А. В. Гадолин предложили новые уравнения для подсчета силы резания с учетом сил трения по передней и задней поверхностям резца. [c.4]

Уравнение теплового баланса при резании можно представить следующим образом (см. рис. 2.8) Q rQ л -Qш = Ч + Ч2+Яъ + Ч4-- где Ql — количество теплоты, эквивалентное энергии, затраченной ка деформирование и разрушение при стружкообразовании и формировании поверхностного слоя Оц — количество теплоты, эквива тентное работе сил трения при контакте передней поверхности лезвия и деформированного. материала Qlц — количество теплоты, эквивалентное работе сил трения на задней поверхности лезвия при переходе деформированного материала в поверхностный слой изделия Я1—количество теплоты, уходящее в стружку 2 — количество теплоты, идущее в деталь — количество теплоты, переходящее в реж ущий инструмент 4—количество теплоты, передающееся окружающаг среде. [c.41]

Обрабатываемость металла резанием определяется следующиш показателями а) качеством обработки — чистотой обработанной поверхности и точностью размеров б) стойкостью ппструмента в) сопротивлением резанию (скорость и сила при резании) г) видом стружкообразования. Практически обрабатываемость стали в процентах определяют сравнительными испытаниями, путем обточки образцов испытуемой стали ж автоматной стали марки А12, принимаемой за эталон. Испытание (обточка) производится при одинаковых режимах обработки, на одном станке и совершенно одинаковыми резцами с оптимальной геометрией заточки. О результатах испытания судят по соотношению времени до затупления резцов при обработке испытуемой и эталонной стали марки А12, обрабатываемость которой принимается за 100%, а обрабатываемость испытуемой соответственно обозначается 80, 50% и т. д. [c.13]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...