ДЕФОРМАЦИЯ МЕТАЛЛА ПРИ ОБРАБОТКЕ РЕЗАНИЕМ

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]

Деформация металла при обработке резанием [c.12]

Склонность металла к наклепу зависит от его исходного состояния и свойств. Вязкие и пластичные металлы, склонные к пластической деформации, получают при обработке резанием наибольший по глубине наклеп. С повышением твердости обрабатываемого металла уменьшается объем металла, охваченного пластической деформацией. [c.86]

Условия упруго-пластической деформации поверхностного слоя при обработке резанием весьма сложны давление, скорость деформации металла и температура по глубине поверхностного слоя затухают, имея максимум на поверхности. [c.20]

Теория дислокаций позволяет понять двойственную природу пластической деформации при обработке резанием деформация приводит к упрочнению металла (увеличению напряжения течения с ростом степени пластической деформации), одновременно подготовляя условия для его разрушения (накопления повреждаемости).- [c.21]

Механизм образования поверхностного слоя при обработке резанием можно представить следующей схемой. При внедрении режущего инструмента в обрабатываемый металл волна пластической деформации, распространяясь впереди резца, охватывает [c.48]

Адсорбционные эффекты в процессах деформации и разрушения металлов могут быть особенно велики. Применение активных смазочно-охлаждающих жидкостей при обработке резанием облегчает пластическую деформацию и способствует улучшению качества обработанной поверхности (снижение шероховатости и поверхностного наклепа). [c.52]

Наклеп поверхностного слоя при обработке резанием является непосредственным результатом совместного воздействия усилий и температур на металл ниже линии среза. С увеличением силового воздействия возрастает прежде всего глубина наклепа. Трение задней поверхности резца об обрабатываемую поверхность способствует дополнительному увеличению степени наклепа ранее деформированного поверхностного слоя основной волной пластической деформации. [c.99]

При обработке резанием, когда снимается большой слой металла за один проход, существенно нарушается равновесие внутренних напряжений и происходит значительная деформация детали, заключающаяся в искривлении ее осей и плоскостей. В данном с лучае необходимо отделение черновых операций механической обработки от чистовых. [c.87]

В результате деформаций, возникающих в поверхностном слое металла в процессе резания, дно впадины и вершина выступа после прохода инструмента поднимаются. Соотношения разнохарактерных деформаций, возникающих при обработке любой поверхности, не остаются постоянными, и поэтому на разных участках поверхности то вершины выступов поднимаются больше, чем дно впадины, то наоборот. Это приводит к различной шероховатости поверхности в отдельных местах, т. е. к снижению ее качества. [c.123]

С увеличением пластичности металла и усилия резания размеры пластически деформируемой зоны при обработке растут. В случае обработки легированных малопластичных материалов упрочняющие фазы, легирующие элементы, являются стопорами дислокации. Поэтому размеры зоны деформации при обработке сокращаются, а усилие резания возрастает. Сокращение зоны деформации наблюдается при обработке на высоких скоростях, что обусловлено превышением скорости резания над скоростью движения дислокационных полос скольжения. [c.566]

При обработке резанием металл оказывает сопротивление режущему инструменту. Это сопротивление преодолевается силой резания, приложенной к резцу Под действием этой силы в зоне образования стружки возникают силы (упругая деформация) и (пластическая деформация), действующие нормально к передней поверхности резца, и силы и действующие нормально к задней поверхности резца (рис. 22.10, а). [c.452]

Работа пластической деформации является главным фактором появления теплоты. Величина этой работы зависит от роста и качества обрабатываемого материала, геометрии режущего инструмента и режима резания. Известно, что для снятия одного и того же слоя металла при обработке чугуна необходимо затратить меньшую работу, чем при обработке стали. Объясняется это тем, что при обработке хрупких металлов, в частности чугуна, работа резания расходуется главным образом на упругие деформации, как это, в частности, видно из того, что чугунная стружка почти не деформируется. При обработке же вязких металлов, наоборот, стружка сильно деформируется и изменяет свое строение, поэтому соответственно возрастает и работа Таким образом, работа пластической деформации для стали больше, чем для чугуна, работа же, затрачиваемая на упругие деформации, наоборот, больше для чугуна, чем для стали. [c.94]

Хрупкие металлы (чугун, бронза) имеют относительно меньшие коэ-фициенты резания, чем вязкие (сталь). Иначе говоря, для снятия одного и того же слоя металла при обработке чугуна затрачивается меньшая работа, чем при обработке стали. Объясняется это тем, что, как мы уже выяснили, при обработке хрупких металлов, в частности чугуна, образуется преимущественно стружка надлома, которая почти не деформируется, при обработке же вязких металлов, наоборот, стружка сильно деформируется и значительно изменяет свое строение, поэтому соответственно возрастает и работа пластической деформации. Кроме того, коэфициент прочности у чугуна значительно меньше, чем у стали. Как известно из сопротивления металлов, работа, затрачиваемая на разрыв чугунного бруска, меньше, чем на разрыв стального. [c.106]

Рассеивание размеров обработанных деталей вызывается в первую очередь неизбежными в производственных условиях колебаниями факторов, участвующих в процессе обработки, например, при литье — колебаниями температуры заливки, а следовательно, и колебаниями величины усадки металла, при листовой штамповке — колебаниями толщины материала, при обработке резанием — колебаниями механических свойств материала и припусков, обусловливающими изменения деформаций в системе станок — инструмент. Большинство из причин, вызывающих рассеивание погрешностей, носит случайный характер. Из причин неслучайного характера наиболее общей является из-рос (штампов. форм, инструментов [c.748]

При обработке резанием металл оказывает сопротивление режущему инструменту. Это сопротивление преодолевается силой резания, приложенной к передней поверхности резца. Работа силы резания затрачивается на деформацию и отрыв элемента стружки от основной массы металла, а также на преодоление трения стружки о переднюю поверхность резца и задней поверхности резца о поверхность резания. [c.529]

Наклеп металлов. При обработке металлов резанием пластической деформации подвергается не только срезаемый слой, но и поверхностный слой, образовавшийся на детали. При проходе резца под его давлением поверхностный слой упрочняется. Под [c.286]

Остаточные деформации получаются главным образом в результате возникновения внутренних напряжений при неравномерном остывании черных заготовок и при термообработке, когда неравномерность нагрева и охлаждения деталей приводит к образованию термических напряжений, а неравномерность структурных превращений во времени и по сечению данной детали вызывает структурные напряжения. Остаточные деформации получаются также в результате перераспределения внутренних напряжений, вызываемого удалением слоя металла при обработке снятием стружки, особенно при черновой обработке заготовок. При расчете припусков на обработку предлагаемым методом остаточные деформации под воздействием сил резания не имеют существенного значения в связи с незначительными глубинами резания, а при чистовой обработке деформации под влиянием перераспределения внутренних напряжений ничтожно малы и ими, без ущерба для точности расчета, можно пренебречь. [c.80]

При отливке, ковке, прокатке, штамповке, правке заготовок, а также при обработке резанием в заготовках возникают внутренние напряжения. При обработке резанием заготовки, имеющие внутренние напряжения, деформируются. Они деформируются в большей степени при снятии первых слоев металла-корки и в меньшей степени — при снятии последующих слоев. Деформация детали влечет за собою погрешности как в размерах, так и в форме. [c.25]

При плоском шлифовании в обрабатываемых деталях возникают напряжения вследствие одностороннего съема металла, одностороннего нагрева и наклепа, приводящие к деформации детали при обработке. Особенно большие деформации происходят при шлифова-лии длинных и тонких деталей — как закаленных, так и незакаленных. Для того чтобы напряжения, возникающие в поверхностном слое металла, уравновешивались, при плоском шлифовании тонких деталей несколько раз производят перекладывание деталей с одной стороны на другую и поочередно шлифуют обе стороны детали. Но этого часто бывает недостаточно, и для уменьшения деформаций при шлифовании приходится специально изменять режим шлифования.. Для уменьшения нагрева применяют более мягкие круги, окружную скорость круга уменьшают за счет применения круга малого диаметра, скорость движения стола увеличивают до максимальной, шлифование производят с малой глубиной резания и при обильном охлаждении. [c.170]

В табл. 5.1 приведены различные виды СОЖ, применяемые при обработке металлов резанием. В табл. 5.2 даны рекомендуемые марки СОЖ при обработке резанием различных материалов и на различных операциях, а в табл. 5.3 — то же при пластической деформации. [c.152]

При обработке валов, установленных в центры токарного или круглошлифовального станков, под действием радиальной составляющей силы резания Ру возникает деформация вала, имеющая наибольшее значение в его середине (рис. 5.2, а). Таким образом, режущий инструмент, установленный на определенный размер, снимает больше металла в сечениях, близких к центрам, и меньше — в середине вала, т. е. в сечении, обладающем наименьшей жесткостью. Вал в данном случае имеет бочкообразную форму с диаметром в наибольшем сечении, увеличенном на удвоенную величину деформации оси вала f (стрела прогиба). [c.58]

При сжатии подобных цилиндрических заготовок из одного и того же металла, но разных по размеру сопротивление деформации тем больше, чем меньше размер образца. С. И. Губкин объясняет этот эффект тем, что для меньшего по размерам образца создаются в большей степени условия для всестороннего объемного сжатия за счет относительно более сильного развития контактной поверхности и возникновения относительно больших напряжений сжатия от сил контактного трения. Однако эффект увеличения напряжения — незначительный, и, видимо, более существенное значение фактора FjV обусловлено большей относительной развитостью поверхности и за счет этого более существенным воздействием внешней среды на пластичность и сопротивление деформации меньших по объему образцов. При этом на изменение пластичности и сопротивление деформации оказывают влияние 1) окружающая среда 2) состояние поверхности слоев, сформировавшихся по структуре и свойствам в результате обработки резанием 3) контактное трение и поверхностное натяжение. [c.480]

Предварительная подготовка поверхности с помощью пескоструйной или дробеструйной обработки [18, 19] представляет собой механическую обработку поверхности металлов струей рабочего материала, выбрасываемого с большой скоростью на поверхность обрабатываемого материала, без удаления стружки. Исходя из этого, на данный способ нельзя распространять законы обработки резанием или шлифованием. При такой обработке струя рабочего материала направляется на поверхность металла, и часть кинетической энергии падающей гранулы расходуется на пластическую деформацию поверхностных слоев и пластическую деформацию или раскалывание гранулы. Характер обработанной поверхности определяется формой гранул. [c.66]

Обработка деталей резанием является одним из сложных видов глубокой пластической деформации металла, осуществляемой при одновременном воздействии огромных гидростатических давлений и высоких температур в широком диапазоне изменения скоростей деформации. [c.20]

Деформационное упрочнение поверхностного слоя после обработки резанием металлическим или абразивным инструментом снижает усталостную прочность жаропрочных материалов при рабочих температурах, так как при этом деформация металла достигает предельного значения и больше оптимальной. [c.231]

Электроэрозионное шлифование применяется при изготовлении твердосплавных матриц вырубных штампов, а также электромагнитов и якорей электрических машин, постоянных магнитов, твердосплавных волок и других деталей. При взаимном перемещении инструмента и заготовки может быть получен достаточно большой съем металла, отсутствие сил резания позволяет исключить погрешности обработки, связанные с деформацией заготовки на чистовых режимах удается получить шероховатость 7—8-го класса. Кроме того, при обработке электромагнитов и якорей устраняется возможность замыкания между отдельными листами сердечника. [c.156]

Стружка сливная образуется в результате пластической деформации металла в направлении плоскостей сдвига. При сливной стружке поверхность обработки получается более чистой, а сам процесс обработки осуществляется с меньшей силой резания. [c.319]

Пластическая деформация металла увеличивает его удельный объем, поэтому поверхностные слои, пластически деформированные при обработке резанием или при процессах упрочнения, стремясь увеличиться, встречают сопротивление недес рмированного слоя металла. [c.74]

Алюминий отличают низкая плотность, высокие тепло- и электропроводность, хорошая коррозионная стойкость во многих средах за счет образования на поверхности металла плотной оксидной пленки А12О3. Технический отожженный алюминий А ДМ (М — мягкий а, = 80 МПа, 8 = 35%) упрочняется холодной пластической деформацией. Свойства нагартованного (Н) технического алюминия АДН Ств = 150 МПа, 8 = 6%. Алюминий высокопластичен и легко обрабатывается давлением, однако при обработке резанием возникают осложнения, одной из причин которых является налипание металла на инструмент. [c.180]

Механическая обработка бывает двоякого рода обработка резанием и обработка дав.пением. При обработке резанием изменяются дишь поверхностный слой н в 1ешияя форма путем резания или снятия стружки при обработке давлением производится деформация во всей толще металла. Здесь бу. ем иметь в виду лишь обработку давлением (в согласии с примечанием на стр. 37). [c.180]

При обработке резанием можно охлаждать как обрабатываемое изделие, так и режуш,ий инструмент. Существенной цсобенностью процесса резания металлов при низких температурах является частичный переход обрабатываемого металла из вязкого в хрупкое состояние. Это интенсифицирует процесс резания благодаря уменьшению работы пластической деформации и облегчению процесса стружкообразования, особенно при обработке труднообрабатываемых и вязких сталей. [c.91]

При обработке резанием и методом пластического деформирования под действием возникающих сил и теплоты поверхностный слой обрабатываемой детали претерпевает весьма значительные пластические деформации. Вследствие этого металл в этом слое оказывается наклепанным (упрочненным), его твердость повыщается и в нем возникают остаточные внутренние напряжения. Изменение физико-механических свойств поверхностного слоя деталей, изготовляемых из пластичньГх металлов, обычно сопровождается структурными изменениями. [c.102]

В процессе формирования при обработке резанием ПС подвергается воздействию упругопластических деформаций и тепла, выделяющегося в результате пластических деформаций металла и трения. Повышение температуры сопровождается повышением пластических свойств металла, что способствует более глубокому упрочнению ПС. С другой стороны, с повышением температуры интенсифицируются процессы возврата в ре1фисталлизации, происходит более активное разупрочнение (отдых) металла. Конечная степень и глубина упрочнения ПС при обработке резанием определяются степенью влияния процессов упрочнения и разупрочнения. Если температура ПС доходит до температуры рекристаллизации, то наклеп полностью снимается. Однако при этом металл ПС может не вернуться в исходное состояние. Он может приобрести более крупнозернистую структуру в результате ре1фисталлизации или структуру закалки (с более высокой, чем основой металл микротвердостью) в случае интенсивного охлаждения. [c.132]

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]

Как правило, нет элементов, вредных вообще. Только в отдельных случаях имеет место ухудшение одного свойства от влияния любого элемента или ухудшение многих свойств вследствие действия одного элемента. Примером такого исключения может служить факт понижения электропроводности меди при легировании любым элементом, включая более электропроводное серебро. Свинец вреден для многих металлов и сплавов, поскольку он ухудшает пластичность, но он несомненно полезен для обработки резанием. Антифрикционные сплавы, как правило, содержат свинец. Сера в никеле вредна, потому что сообщает горячеломкость, но для непассивирующихся никелевых анодов она полезна, так как способствует их равномерному растворению. Углерод понижает пластичность многих металлов, но может повысить ее, если они содержат кислород. Кислород оказывает полезное влияние при горячей деформации металлов, если он связывает вредные примеси в тугоплавкие или летучие оксиды, очищая границы зерен. Многие полезные добавки улучшают пластичность при введении в малых количествах потому, что очень ограниченно растворимы в металле и, находясь по границам зерен, взаимодействуют с межкристаллитными вредными примесями. Однако в этом случае даже небольшой избыток полезной добавки может вызвать межкристаллитную хрупкость. Тогда полезная добавка окажется вредной примесью, а дополнительное введение вредной примеси— полезным. [c.201]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...