Процесс резания, элементы режущего инструмента

Повышение производительности труда и снижение себестоимости технологических операций при обработке металлов резанием в значительной степени зависят от применяемого режущего инструмента, его конструкции, материала и способа использования. В справочнике приводятся общие сведения о процессе резания, элементах режущего инструмента, механических свойствах и областях применения инструментальных материалов, а также о конструктивных параметрах, назначении и эксплуатационных свойствах резцов, сверл, фрез, протяжек, зуборезного инструмента и абразивов. [c.3]

Процесс резания, элементы режущего инструмента [c.269]

В процессе нарезания зубьев или чистовой обработки зубчатых колес возникают ошибки в их элементах из-за деформации в процессе резания, износа режущего инструмента, неточности станка и погрешности его наладки, ошибок зуборезного инструмента и базовых поверхностей заготовки, неточной установки заготовки и режущего инструмента и т. п. Погрешности элементов зубчатых колес в сочетании с неточностью их монтажа являются причиной появления погрешностей, характеризующих эксплуатационные качества узла или механизма. [c.242]

В процессе резания к режущему инструменту приходится прикладывать значительные силы, способные разрушить обрабатываемый материал путем очень сложной деформации. При этом деформация обрабатываемого материала сопровождается значительным выделением тепла и нагревом режущих элементов инструмента до очень высоких температур (до 600—1000 С и выше). Следовательно, режущие инструменты должны изготовляться из твердых, прочных и износостойких материалов. [c.5]

Для получения и контроля геометрических параметров режущих инструментов, а также исследования процесса резания используются три прямоугольных системы координат [1] инструментальная, статическая и кинематическая. Инструментальная система координат XYZ (рис. 1.3) имеет начало в вершине лезвия и ориентирована относительно геометрических элементов режущего инструмента, принятых за базу. Так как в дальнейшем понятию [c.10]

В процессе резания режущие элементы инструмента, внедряясь в материал обрабатываемой заготовки, непрерывно образуют новые поверхности на заготовке и на срезаемой стружке. Контакт этих свежеобразованных поверхностей происходит в условиях больших давлений и температур, в результате чего на передней поверхности резца, у его режущей кромки образуется нарост, представляющий собой часть металла, сильно пластически деформированного и часто прилипшего (приваренного) к резцу. Нарост увеличивает передний угол инструмента, уменьшает силу резания и ухудшает качество обработанной поверхности. [c.319]

На машиностроительных заводах цель диагностики состоит в контроле состояния станков при эксплуатации. В этом случае необходимо выявить критические ситуации и сформировать соответствующие команды об изменении условий обработки, о замене и регулировке элементов системы. В качестве диагностируемых элементов дополнительно выступают режущий инструмент и процесс резания. [c.38]

Механическая работа, совершаемая в процессе резания, расходуется на а) преодоление сил сцепления разъединяемых частиц металла б) взаимное перемещение частиц металла внутри каждого отделяемого элемента стружки, сдвиг и скалывание элементов стружки один относительно другого в) трение сходящей стружки по передней грани и трение задней грани режущего инструмента об обработанную поверхность. [c.284]

На размеры и форму обрабатываемой детали в значительной степени влияют деформации и упругие отжатия технологической системы под действием сил резания. При этом изменяется траектория движения режущего инструмента, деформируются элементы приспособлений, изменяется положение детали, происходит неравномерное движение перемещающихся частей станка. Для некоторых процессов обработки резанием выведены аналитические зависимости по расчету точности под влиянием сил резания [27, 29]. [c.54]

Углы резца определяют положение элементов режущей части в пространстве относительно координатных плоскостей и относительно друг друга. Эти углы называют углами резца в статике. Углы инструмента оказывают существенное влияние на процесс резания и качество обработанных поверхностей заготовок. [c.301]

Сера образует большое количество сульфидов марганца, вытянутых в направлении прокатки. Сульфиды оказывают смазывающее действие, нарушая при этом сплошность металла. Фосфор повышает хрупкость феррита, облегчая отделение стружки металла во время процесса резания. Оба эти элемента способствуют уменьшению налипания на режущий инструмент и получению гладкой блестящей обрабатываемой поверхности. [c.88]

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]

Главное движение резания и движение подачи. Процесс резания возможен только при непрерывном относительном перемещении заготовки и режущего инструмента. Эти движения выполняют и сообщают заготовке и инструменту исполнительные механизмы станков. При этом движения могут быть сообщены одновременно, последовательно, а также только одному из элементов — инструменту или заготовке. [c.24]

Фреза представляет собой тело вращения, по периферии или на торце которого расположены режущие элементы — зубья фрезы. Каждый зуб можно рассматривать как резец с присущими ему геометрическими и конструктивными параметрами, такими как передние и задние поверхности, главные и вспомогательные режущие кромки. Конструкция фрезы как многолезвийного инструмента предопределяет характер процесса резания — его прерывистость. Каждый зуб находится [c.495]

Норма времени сокращается уменьщением ее составляющих и совмещением времени выполнения нескольких технологических переходов. Основное время снижается в результате применения высокопроизводительных режущих инструментов и режимов резания, уменьшения припусков на обработку, а также числа рабочих ходов и переходов при обработке поверхностей. Вспомогательное время сокращается уменьшением времени холостых ходов станка, рациональным построением процесса обработки, а также уменьшением времени на установку и снятие заготовок путем использования приспособлений с быстродействующими зажимными устройствами. При одновременном выполнении элементов времени Го и при совмещении их с элементами времени 4 в составе времени входят лишь наиболее продолжительные (лимитирующие) элементы времени из числа всех совмещаемых. [c.261]

В курсе Резание металлов и режущий инструмент рассматриваются следующие основные вопросы 1) геометрические эле-менты режущей части металлорежущих инструментов 2) геометрические элементы срезаемого слоя 3) физические основы процесса резания 4) силы, возникающие при резании металлов и действующие на систему станок — приспособление — инструмент — деталь 5) износ инструмента, его стойкость и скорость резания, допускаемая его режущими свойствами 6) свойства материалов, из которых изготовляется режущий инструмент 7) элементы конструкции режущего инструмента и основные данные для его проектирования. [c.3]

Указанные углы резца, а также форма передней поверхности и форма режущих кромок относятся к геометрическим элементам режущей части инструмента, которые оказывают большое влияние на осуществление процесса резания металлов и на его производительность. [c.24]

Рассмотренные выше основные положения процесса стружко-образования, износа режущего инструмента и направления повышения производительности процесса резания металлов дают возможность обосновать оптимальные значения геометрических элементов режуш,ей части инструмента. [c.143]

Шлифование — процесс резания металлов при помощи абразивного инструмента, режущим элементом которого являются зерна абразивных материалов. Эти зерна, обладающие высокой твердостью (2200—3100 кГ/мм ), теплоустойчивостью и имеющие острые кромки, соединены специальными связующими веществами в тело определенной формы, которое и представляет собой абразивный инструмент употребляемый в виде шлифовальных кругов, сегментов, головок, брусков и шкурок. Применяют зерна и в виде паст и порошков. [c.499]

Шлифование — процесс резания металлов с помощью абразивного инструмента, режущим элементом которого являются зерна. Зерна, обладающие высокой твердостью, теплоустойчивостью и острыми кромками, соединены специальными связующими веществами в щлифовальные круги, сегменты, головки, бруски и шкурки применяют зерна и в виде паст и порошков. [c.408]

При расчете специальных многошпиндельных сверлильных головок необходимо иметь следующие исходные данные 1) чертеж обрабатываемой детали с техническими условиями 2) технологическую карту с процессом обработки детали, с элементами режима резания и штучного времени на каждую операцию 3) наименование, размеры и материал режущих инструментов, а также форму и размеры их хвостовиков 4) паспортные данные станка, для которого проектируют головку, и мощность электродвигателя станка 5) максимально допустимую осевую силу на шпинделе станка (силу подачи) 6) величины подач и числа оборотов шпинделя станка 7) форму и размеры нижней части шпинделя станка, которые связывают шпиндель с головкой 8) вылет шпинделя от направляющих станины станка 9) максимальный ход шпинделя станка 10) величину вертикального перемещения стола станка 11) чертеж приспособления для установки и зажима обрабатываемой детали с техническими условиями. [c.193]

Когда говорят, что инструмент ил еет правильную, рациональную геометрию, то это значит, что углы режущей части, форма ее граней и режущих кромок подобраны правильно и обеспечивают получение наибольшей производительности станка, инструмент имеет требуемую стойкость и обеспечивает получение изделий высокого качества. Поэтому очень важно знать, какие элементы и углы должен иметь каждый режущий инструмент, какую роль они играют в процессе резания и какое влияние они оказывают на процесс резания. [c.11]

Режущий инструмент приходит в негодность (затупляется) в результате действия на него высоких температур, возникающих в процессе резания и вследствие истирания его режущих элементов. [c.9]

Процессы обработки металлов резанием характеризуются исключительным многообразием условий, обусловленных обширной номенклатурой обрабатываемых и инструментальных материалов, спецификой конкретных операций, характером и масштабами производства. Поэтому СОЖ и методы их применения, высокоэффективные для одной группы обрабатываемых материалов и операций, могут быть малоэффективными для других обрабатываемых материалов и операций, а подчас оказывать и вредное действие на процесс резания и стойкость режущих инструментов. Даже при обработке одного и того же обрабатываемого материала в зависимости от элементов режима резания, характера операции и применяемого инструментального материала эффективность различных СОЖ изменяется и мол ет быть противоположной. Это обусловливает необходимость широкого ассортимента СОЖ. [c.9]

Особую роль в процессах, происходящих на контактных поверхностях инструмента, играют адгезионные и диффузионные явления и наростообразование. Влияние СОЖ на наростообразование предопределяет ее технологическую эффективность. Причем требования уменьшения интенсивности изнашивания и требования достижения уровня шероховатости и высокой стабильности точности часто оказываются противоречивыми. В определенном диапазоне изменения элементов режима резания для уменьшения износа во многих случаях требуется интенсификация процессов наростообразования и переноса обрабатываемого материала на контактные поверхности режущих инструментов, поскольку это приводит к значительному уменьшению скорости относительного перемещения контактных пар и усилению защитной роли обрабатываемого материала, как менее твердого тела в этой паре (см. гл. 3). При этом шероховатость будет высокой, а стабильность по точности процесса резания — низкой. В другом крайнем случае для достижения предельно низкой шероховатости и высокой стабильности требуется свести до возможного минимума наростообразование. Одновременно интенсивность изнашивания инструментов может возрастать до весьма высоких значений, что предопределяет очень малую суммарную стойкость или одноразовое использование инструментов без переточек. Поэтому дальнейшее обсуждение результатов испытаний технологических свойств СОЖ будет дано с учетом влияния СОЖ на нарост и на адгезионное и диффузионное взаимодействие и последних на технологические свойства СОЖ. [c.128]

К преимуществам метода зубофрезерования относятся получение высокой точности важнейших элементов зубчатого зацепления, непрерывность процесса резания, отсутствие холостых ходов, значительный суммарный периметр режущих кромок, относительная простота изготовления, контроля и заточки инструмента, а также возможность автоматизации процесса обработки. [c.323]

В процессе резания происходит трение стружки о переднюю поверхность режущего инструмента и поверхности резания о заднюю поверхность, что и вызывает износ режущих элементов инструмента. За единицу износа принимают наибольшую ширину (в мм) изношенной контактной площадки задней поверхности инструмента. [c.273]

До Великой Отечественной войны вопросы рациональной геометрии режущей части инструмента не имели достаточной теоретической разработки. Мировая техническая штература имела только справочные таблицы по определению рациональной вели-чи] ы переднего угла для резцов в зависимости от механических свойств обрабатываемого материала. О значении и влиянии на процессе резания и стойкость инструмента других элементов геометрии имелось очень слабое представление. [c.86]

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ. Увеличение работоспособности режущего инструмента может быть достигнуто не только за счет повыщения температуростойкости инструментального материала, но и благодаря улучшению условий отвода теплоты, выделяющейся в процессе резания на лезвии инструмента и вызывающей его нагрев до высоких температур. Чем большее количество теплоты отводится от лезвия в глубь массы инструмента, тем ниже температура на его контактных поверхностях. Теплопроводность X инструментальных материалов зависит от химического состава и температуры 0 нагрева. Приведенные на рис. 2.2 данные показывают, что теплопроводность, например, инструментальных быстрорежущих сталей повышается с увеличением температуры до 650...750°С и уменьшается при нагревй свыше этих температур. Присутствие в стали таких легирующих элементов, как вольфрам и ванадий, снижает теплопроводящие свойства инструментальных сталей, а легирование титаном, молибденом и кобальтом, наоборот, заметно повышает. Это же относится и к твердым сплавам, в состав которых входит карбид титана. Они более теплопроводны, чем твердые сплавы, содержащие только карбид вольфрама. [c.19]

Эти стали отличаются хорошей обрабатываемостью резанием за счет повышенного содержания серы и фосфора. Оба эти элемента повышают стойкость инструмента. Обрабатываемость связана с иитеисивпостью изнашивания режущего инструмента, скоростью резания, чистотой поверхности резания, формой стружки и т. д. Необходимо также отметить связь механических свойств стали с обрабатываемостью. Здесь необходимо учитывать и скорость резания и разогрев инструмента во время этого процесса. Обработка пластичных сталей затруднена из-за грудноломающейся стружки. Обрабатываемость низкоуглеродистых сталей повышают холодной пластической деформацией, что способствует формированию легкоотделяющез юя стружки. [c.87]

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]

Построение технологических процессов на основе стандартизации их элементов, таких, как технологическая оснастка, режущий инструмент, режимы резания и др., обеспечивающих обработку разнообразных по форме, размерам, материалам и точности деталей. Таким путем обеспечивается более высокая стабильность процесса обработки деталей широкой номенклатуры, достигается значительно более высокая степень автоматизации СТП, так как все эти элементы технологических процессов заранее введены в ЭВМ, и не требуется их выбора технологом. Существенно упрощается также обеспечение производства оснасткой, инструментом и т. п. [c.553]

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]

Режущую способность инструментальной углеродистой стали можно повысить введением в нее легирующих элементов (присадок) — хрома, вольфрама, молибдена, ванадия и др. Стали с такими присадками называются легированными. После соответствующей термической обработки эти стали выдерживают в процессе резания нагрев до температуры 250—300° С, что позволяет инструменту, изготовленному из этих сталей, работать при скоростях, примерно в 1,2—1,4 раза больших по сравнению со скоростями резания, допускаемыми инструментом из инструментальных углеродистых сталей. Химический состав инструментальных легированных сталей, их группы и марки устанавливаются ГОСТ 5950—73. Для изготовления режущего инструмента наибольшее применение находят стали хромокремнистая 9ХС, хромовольфрамовая ХВ5 и хромовольфрамомарганцовистая ХВГ. [c.8]

Достижением отечественной станкоинструментальной промышленности является разработка и использование в станках автоматических линий специальной следящей аппаратуры. Благодаря зтим устройствам (так называемому активному контролю) при выходе размера обработанной поверхности за определенную величину поля допуска инструмент автоматически подается на некоторую величину в радиальном направлении, и тем самым поддерживается необходимый размер обработанной поверхности. Еще более эффективными являются системы активного контроля, которые при изменении в процессе резания каких-либо условий, влияющих на точность обработки (износа инструмента, величины припуска, твердости обрабатываемого металла и др.). автоматически изменяют элементы режима резапия t, s, v) для поддержания заданной точности. Эти системы повышают точность обработки в 2—4 раза при одновременном возрастании производительности и стойкости режущего инструмента. [c.80]

Анализ процессов, связанных с вибрацией при обработке резанием, является весьма сложной задачей. Металлорежущий станок, режущий инструмент и обрабатываемая деталь — это система, которая имеет большое число степеней свободы. Даже когда система сокращается до небольшого числа основных элементов, остаются сложные пробоЧемы в оценке ее возбуждающих и демпфирующих свойств. [c.229]

Состояние самой режущей кромки заметно влияет на качество обработанной поверхности. Гладкая острая режущая кромка, получающаяся при тщательной доводке инструмента, дает в процессе резания более чистую поверхность. Здесь значительную роль играет материал резца. Например, при одинаковых условиях подготовки минералокерамический резец имеет более ровную режущую кромку в сравнении с твердосплавным Т15К6. Послё затупления минералокерамический резец имеет более качественное лезвие сравнительно с твердосплавным, что обеспечивает более чистую обработанную поверхность, хотя режущая кромка мииералокерамического резца имеет значительно больший радиус скругления е. Здесь сказывается однородность структуры режущего элемента, его большая твердость и меньшее химическое сродство минералокерамики с обрабатываемым материалом (сталью, чугуном), что способствует уменьшению трения. [c.404]

Ныне, благодаря работам советских ученых, наука о резании металлов обогатилась глубокими и всесторонними исследованиями таких сложных процессов резания, как фрезерование (проф. Ларин М. Н. и проф. Розенберг А. М.),. зубонарезание (Малкин А, Я.) и протягивание (Щеголев А. В.). Впервые разработаны научные, физически обоснованные по гожения, увязывающие элементы геометрии режущей части инструмента с его стойкостью и производительностью, т. е. заложены теоретические основы проектирования режущих инструментов (проф. Грановский Г. И., проф. Ларин М. Н., проф. Беспрозванный И. М. и др.). [c.7]

Образование нароста. В процессе резания режущие элементы пнстру ента, внедряясь в металл изделия, непрерывно образуют новые поверхности на обрабатываемом предмете и на срезаемой стружке. Контакт этих свежеобразованных поверхностей металла изделия и стружки с металлом инструмента происходит в условиях достаточно больших давлений и высоких температур. Металл изделия вследствие пластических свойств, прежде чем разрушиться по линии среза под действием режущего лезвия, на протяжении некоторого короткого промежутка времени перемещается впереди режущего лезвия, образуя из застойного металла, как это показал Усачев, нарост (фиг. 26). За это время зёрна металла, образующего нарост, сильно деформированные, располагаются в виде тонких вытянутых полос, облегающих режущее [c.14]

Применение СОЖ выдвигают на первый план всякий раз, когда создают вновь или соверщенствуют существующие методы обработки резанием в целях обеспечения резкого повышения режима резания, что сопровождается соответствующим увеличением объема снимаемой стружки в единицу времени. Б этих случаях СОЖ, с одной стороны, играет роль фактора, снижающего интенсивность силовых и тепловых нагрузок на режущий инструмент и обрабатываемую деталь, а с другой — роль средства, позволяющего своевременно удалять из зоны резания образующуюся стружку и продукты износа инструмента. Таким образом, СОЖ является органическим элементом комплекса средств, обеспечивающего эффективную эксплуатацию металлообрабатывающего оборудования и освоение новых прогрессивных методов и технологических процессов обработки металлов. Являясь одним из наиболее важных переменных факторов состояния системы резания, они оказывают глубокое и много-стоооннее влияние на все показатели ее функционирования. [c.8]

Приведенные выше результаты подтверждают сказанное. Действительно, при резании в вакууме контактные поверхности режущих инструментов (см. рис. 9 и 10) сплошь покрыты заторможенными слоями обрабатываемого металла поверхности инструментов, стружки и обрабатываемой заготовки грубые с рваными местами. Относительно плавный сход сливных стружек сменяется скачкооб разным с периодическим утолщением (т. е. с переменной усадкой). Процессы торможения интенсифицируются вплоть до полной остановки стружки с последующим смещением зоны первичной пластической дефор[мации дальше от режущей кромки. Образуется силь нодеформированный элемент. Особенно эти процессы интенсифицируются при резании в вакууме пластичных сталей с малым содержанием углерода — нержавеющей 12Х18Н10Т и электротехнической Э12 (см. рис. 12, б). [c.77]

Образование нароста. В процессе резания режущие элементы инструмента, внедряясь в металл изделия, непрерыв/ю образуют новые поверхности на обрабатываемом предмете и на срезаемой стружке. Контакт стружки с металлом инструмента происходит в з словиях достаточно больших давлений и высоких температур. Металл изделия, прежде чем разрушиться по линии среза под действием режущего лезвия, в течение короткого времени перемещается впереди режущего лезвия, образуя из застойного металла, как этопоказал Я-Г.Усачёв (фиг. 17), нарост. [c.610]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...