Температурные деформации режущего инструмента

Погрешности, вызываемые температурными деформациями режущего инструмента, могут иметь место и при других видах механической обработки. Погрешности обработки из-за температурных деформаций инструментов еще мало изучены. [c.319]

ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА [c.291]

Изменение теплосодержания станка обусловливает возникновение температурных деформаций его частей. Заметим, что в отличие от температурных деформаций режущих инструментов деформации станков протекают сравнительно медленно, причем их части нагреваются до относительно невысоких температур. Такое различие является следствием значительно больших масс частей станка по сравнению с массами режущих инструментов. [c.111]

Таким образом, температурные деформации режущего инструмента оказывают существенное влияние на точность обработки даже при достаточно больших величинах среза. Следует подчеркнуть, что при относительно небольших колебаниях входных параметров заготовок так или иначе можно однажды внести поправку в ход технологического процесса для компенсации указанных погрешностей. Однако при нестабильности припуска, твердости, затуплении режущего инструмента, вызывающих колебание температурных деформаций режущего инструмента, для повышения точности и производительности обработки следует использовать системы автоматического управления. [c.265]

Ат — погрешности формы, вызываемые температурными деформациями режущего инструмента в процессе обработки одной детали [c.107]

Помимо этого, на точность обработки влияют износ режущего инструмента по нормали к обрабатываемой поверхности (размерный износ Ди), температурная деформация режущего инструмента, температурная деформация обрабатываемой заготовки и смещение рабочих элементов станка под влиянием температурных деформаций. Колебание размера обрабатываемой заготовки, вызываемое температурной деформацией режущего инструмента, зависит от продолжительности резания (основного времени) и перерывов в резании (вспомогательного времени). [c.58]

Температурные деформации режущего инструмента. Несмотря на то что при обработке резанием в инструмент переходит сравнительно небольшая доля образующегося тепла (при обычном точении около 10—20%, а при скоростном точении 1—2%). он во многих случаях все же подвержен интенсивному нагреву. На рабочей поверхности резцов из быстрорежущей стали наблюдается температура 700—850° С. С отдалением от [c.122]

Большое влияние на точность изготовления имеют температурные деформации режущего инструмента, которые в ряде случаев достигают значительной величины. Для учета этих погрешностей необходимо знать законы изменения их во времени и уметь рассчитывать их величину. [c.62]

В настоящее время делаются попытки теоретического расчета температурных деформаций режущего инструмента и станков, но пока еще эти решения не получены, [c.62]

Ввиду неопределенности количества теплоты, поступающей в резец, и сложности закона распределения теплоты в теле режущего инструмента имеются лишь приближенные методы аналитического расчета температурных деформаций режущих инструментов. В преобладающем большинстве случаев температурные деформации режущего инструмента определяются экспериментально большей частью при режимах резания чистовой обработки так как в этом случае они представляют наибольший ин терес с точки зрения точности механической обработки [c.64]

На все указанные явления весьма существенное влияние оказывает скорость резания. При изменении количества деформаций в единицу времени, а следовательно, количества тепла, выделяющегося в единицу времени, температурное поле режущего инструмента существенно изменяется. Режущие инструменты при увеличении скорости бз дут больше страдать от теплового и механического изнашивания, их придется поэтому затачивать чаще, но производительность их в единицу времени с увеличением скорости возрастет. Изучение скорости резания поэтому является первой практической задачей курса Обработка металлов резанием . [c.16]

При постоянстве входных данных заготовок и параметров режима резания температурные удлинения режущего инструмента (в частности, резца) в зависимости от времени его работы достаточно точно подчиняются экспоненциальному закону. Однако при колебании входных данных заготовок (в частности, г) характер температурных деформаций меняется. Поэтому необходимо применять САдУ. [c.267]

У каждой детали сложной формы обработке подвергают комплекс взаимосвязанных поверхностей. При анализе обработки данной детали различают точность выполнения размеров, формы поверхностей и взаимного их расположения. Общая (суммарная) погрешность обработки является следствием влияния ряда технологических факторов, вызывающих первичные погрешности. К их числу можно отнести погрешности, вызываемые неточной установкой обрабатываемой заготовки на станке, возникающие в результате упругих деформаций технологической системы СПИД вызываемые размерным износом режущего инструмента, настройкой станка обусловливаемые геометрическими неточностями станка или приспособления вызываемые неточностью изготовления инструмента возникающие в результате температурных деформаций отдельных звеньев технологической системы. Возникают также погрешности в результате действия [c.174]

К числу основных погрешностей обработки относятся а) погрешности, вызываемые неточностью изготовления станка, приспособления и инструмента б) упругие деформации технологической системы в) температурные деформации г) износ режущего инструмента д) внутренние напряжения обрабатываемых матер налов. [c.134]

Погрешность обработки может являться следствием большого числа факторов. Одни из них связаны с работой станка, (геометрическая неточность станка, недостаточная его жесткость и износостойкость, неточность и износ режущего инструмента, температурные деформации системы и т. п.), другие — с его настройкой (установка инструмента на снятие данного припуска, регулировка упоров и остановов, установка заготовки и т. д.), т. с. зависят от квалификации рабочего. [c.145]

Наиболее простая задача — определение погрешности обработки в результате температурных деформаций заготовки — решается в предположении ее постоянного температурного поля. Это предположение можно считать достаточно точным, если поверхность заготовки обрабатывается за несколько проходов, за несколько последовательно выполняемых переходов, а также несколькими режущими инструментами (многорезцовое обтачивание одной ступени), в результате чего тепло распределяется равномерно. [c.319]

Теплообразование отрицательно влияет на процесс резания. Нагрев инструмента до высоких температур 800. .. 1000 °С вызывает структурные превращения в металле, из которого он изготовлен, снижение твердости инструмента и потерю режущих свойств. Нагрев инструмента вызывает изменение его геометрических размеров, что влияет на точность размеров и геометрическую форму обработанных поверхностей. Например, при обтачивании цилиндрической поверхности на токарном станке удлинение резца при повышении его температуры изменяет глубину резания, и обработанная поверхность получается конусообразной. Нагрев заготовки вызывает изменение ее геометрических размеров. Вследствие жесткого закрепления на станке заготовка деформируется. Температурные деформации инструмента, приспособления, заготовки и станка снижают качество обработки. [c.310]

При резании металлов в результате затрачиваемой работы возникает тепло. Воздействуя на режущий инструмент, тепло размягчает его, делает менее износостойким и изменяет его размеры. От действия тепла изменяются и размеры обработанной поверхности. Эти температурные деформации инструмента и заготовки снижают точность обработки. [c.72]

При проектировании технологического процесса должны быть учтены возможные погрешности обработки, а для этого необходимо знать причины их возникновения. Основными факторами, определяющими степень точности обработки, являются неточность станка и его износ, неточность изготовления установки и износ режущего инструмента, неточность изготовления приспособления, упругие деформации системы станок — приспособление— инструмент — деталь (СПИД) температурные деформации системы СПИД. [c.10]

Любопытно, что нагрев державки с малотеплопроводной режущей пластиной из твердого сплава и особенно минералокерамики происходит не только посредством контактной передачи тепла от пластины к державке, но и в значительной степени через лучеиспускание от стружки и поверхности резания, перемещающихся мимо резца и передающих ему часть теплоты. Это имеет существенное значение для стойкости режущего инструмента и точности обработки детали, зависящей от температурной деформации резца. [c.132]

Влияние теплообмена между СОЖ и температурным полем инструмента проявляется в весьма значительном уменьшении температуры в точках резца, удаленных от режущей кромки на расстояние более двух-трех длин контакта. По сравнению с точением всухую, температура уменьшается здесь в 6—20 раз и более. Это способствует многократному уменьшению температурных деформаций инструмента. Кроме этого за счет интенсивного охлаждения температурное поле инструмента достигает установившегося состояния в значительно меньший промежуток времени (например, при точении резцами всухую — после 300—400 с и более, а при применении СОЖ — после 5—10 с). Это же можно сказать и о температуре обрабатываемой детали, а также о температурном поле сверл и др>тих инструментов. [c.48]

Охлаждающее действие СОЖ на разных операциях обработки резанием проявляется по-разному вследствие большой специфики условий теплообмена при их выполнении. Непосредственный результат охлаждающего действия СОЖ заключается в изменении температурного поля системы твердых тел (инструмента, обрабатываемой детали и стружки), взаимодействующих при резании. Следствием этого является повышение точности обработки из-за снижения температурных деформаций и стойкости режущих инструментов за счет снижения температуры и благоприятного изменения распределения ее на контактных поверхностях. [c.150]

Эффективность охлаждающего действия СОЖ определяется ее охлаждающими свойствами и способностью системы инструмент— стружка — деталь обеспечивать дополнительный отвод теплоты за счет теплообмена на границах с СОЖ. Отвод теплоты из зоны резания в СОЖ может осуществляться через рел ущий инструмент, стружку и деталь. Наибольшее влияние на снижение температуры контактных поверхностей при резании оказывает теплообмен СОЖ с поверхностями режущих инструментов [19]. Теплоотвод от обрабатываемых деталей имеет самостоятельное значение при обработке малогабаритных или тонкостенных заготовок (уменьшение температуры заготовок), прецизионных деталей (уменьшение температурных деформаций) и в других случаях (см. гл. 2). [c.150]

Погрешность обработки — это следствие ряда причин, основными из которых являются 1) неточность кинематической схемы станка 2) геометрическая неточность станка в ненагружен-ном состоянии 3) неточность режущего инструмента 4) износ режущего инструмента 5) деформация упругой системы станок — приспособление — инструмент — деталь 6) температурные деформации узлов станка, обрабатываемой заготовки и режущего инструмента 7) остаточные деформации заготовки 8) неточность измерений в процессе обработки 9) неточность настройки на размер. [c.43]

Кроме того, в процессе обработки наблюдаются тенденции к смещению центра группирования, около которого происходит распределение размеров. Причинами, вызывающими смещение центра группирования, являются износ режущего инструмента и температурные деформации в системе станок — инструмент—деталь, т. е. систематические погрешности переменного характера. [c.15]

В настоящее время теоретические и экспериментальные исследования тепловых явлений при резании металлов разработаны еще недостаточно. Предложенные методы расчета температурных деформаций отдельных видов режущих инструментов основаны на ряде допущений и дают приближенные результаты. [c.292]

Охлаждающе-смазочные жидкости применяются для отвода тепла с целью повышения стойкости инструментов. Охлаждающие жидкости играют важную роль в процессе обработки металлов резанием. Они способствуют повышению стойкости режущего инструмента, предотвращают появление температурных деформаций дета лей, а также улучшают качество обработанной поверхности. Как смазочные материалы они уменьшают трение стружки о рабочую поверхность, позволяют увеличить скорость резания и уменьшают величину усилия резания. Очень важное значение имеют охлаждаюЩ- [c.232]

При любом технологическом процессе получить абсолютно точные размерь обрабатываемых изделий, невозможно, поэтому они назначаются с допусками. Основными причинами, влияющими на степень точности (погрешность) механической обработки, являются геометрическая точность станка и приспособления неточности изготовления, установки и износ режущего инструмента недостаточная жесткость системы станок — приспособление — инструмент — деталь. (СПИД) температурные деформации системы СПИД неточности измерения и т. и. [c.237]

Температурные деформации режущих инструментов оказывают в ряде случаев существенное влияние на точность обрабатываемых деталей. Например, на фиг. 155 показана зависимость удлинения резца от времени его непрерывной работы при различных режимах резания. Обрабатывалась легированная термообработанная сталь (jj, = ПО кг/мм ) резцом с пластинкой из твердого сплава Т15К6. Вылет резца — 40 мм сечение — 20 < 30 мм = О, сс = 8° <р = = 45° ср, = 15° X = О и г= 0. Из графиков видно, что тепловое равновесие достигалось в большинстве случаев через24мин. Удлинение резца при тепловом равновесии составляло от 0,010 до 0,056 жл. [c.228]

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]

Устройства, контролирующие размеры деталей в процессе обработки на металлорежущих станках, должны отвечать следующим требованиям 1) возможность измерения деталей, совершающих быстрое технологическое движение, а иногда и несколько движений 2) независимость точности измерений от направления и скорости технологического движения 3) возможность компенсации влияния на точность обработки технологических факторов износа режущего инструмента, силовых и температурных деформаций и вибраций 4) наличие показывающего прибора, позволяющего следить за изменением контролируемого параметра 5) дистанционность измерений размещение показывающего прибора в месте, удобном для наблюдения и исключающем возможность его повреждения 6) в устройствах автоматического активного контроля — наличие датчика, обеспечивающего подачу команд на управление станком 7) усреднение результатов измерения (независимость показаний прибора или момента срабатывания датчика от случайных факторов попадания частиц стружки, абразивной пыли и др. под измерительные наконечники, кратковременного перемещения измерительных наконечников под влиянием инерционных и других сил и т. д.) 8) надежная работа контрольных устройств в присутствии охлаждающей жидкости, абразивной пыли и стружки 9) возможность механизированного и автоматизированного подвода и отвода измерительных наконечников (или всего прибора) от контролируемой поверхности без потери настроечного размера при установке и снятии обрабатываемой детали со станка 10) унификация и нормализация конструкций датчиков и элементов контрольных устройств, обеспечивающая возможности их серийного изготовления и применения в различных случаях измерения, на разных станках, высокую надежность и долговечность, экономичность, простоту наладки, обслуживания и ремонта. [c.92]

Применение средств второй группы обеспечивает при прочих равных уыювиях меньшую точность обработки, чем средства первой группы. Они устраняют влияние на точность обработки только износа режущего инструмента и сравнительно медленных температурных деформаций системы СПИД. [c.4]

Поэтому наиболее перспективны и точны устройства третьей группы, т. е. устройства с замкнутой цепью воздействия автоматического контроля размеров в процессе обработки. Эти устройства изменяют или прекращают процесс обработки в момент достижения параметров качества (размером) необходимого значения и осуществляют контроль только в процессе обработки. Назовем их для кратности управляющими автотолераторами . Эти устройства по своей природе позволяют вести обработку детали с наивысшей точностью, так как управляют размерной точностью данной конкретной обрабатываемой детали, компенсируя не только систематические погрешности (износ режущего инструмента, силовые и температурные деформации деталей станка, определяющие главную размерную цепочку), но и многие случайные составляющие. При этом автотолераторы конструктивно проще подналадчиков, так как для них отпадает необходимость в дополнительных средствах ориентации, базирования, крепления и транспортирования. [c.109]

Пример 3.2. Эмпирические распределения, близкие к распределениюс линейной функцией а (<), имеют место в случае, когда за время изготовления партии деталей наблюдается равномерное изменение доминирующего фактора, например, износа режущего инструмента, температурных деформаций и т. п. [c.91]

При механической обработке отклонения размеров возникают в результате износа режущего инструмента, деформации упругой технологической системы СПИД, неточности настройки станка, температурных деформаций, колеблемости припуска и твердости материала и т. тт. Рассеивание погрешности формы обусловливается рядом других технологических факторов неравномерностью припуска и твердости материала в поперечном сечении заготовки, биением шпинделя станка, изменением усилия резания в течение одного оборота шпинделя и т. п. Эти две группы факторов можно рассматривать как взаимно независимые. Тогда размер обработанной поверхности детали, имеющей погрешность формы в поперечном сечении, можно представить в виде частной суммы тригонометрического ряда Фурье [c.246]

Факторы, влияющие на точность обработки, весьма много- численны и разнообразны. К ним относятся упругие деформации системы СПИД размерный износ режущего инструмента и его затупление температурное деформации технологической системы погрешности настройки станка неточности установки обрабатываемой заготовки на станке колеблемость размерных параметров и неоднородность свойств материала заготовки геометрические неточности станка, приспособления и режущего инструмента внутренние напряжения в материале детали и т. д. [c.258]

При активном контроле возникают дополнительные погрешности, вызванные вибрациями станка, попаданием абразива или охлаждающей жидкости под измерительные поверхности, нагревом детали при обработке и т. д. Для уменьшения влияния вибраций увеличивают измерительное усилие и применяют демпфирующие подвески. Измерительный преобразователь целесообразно выносить за зону обработки, а измерительные наконечники необходимо защищать от попадания охлаждающей жидкости. Для уменьшения изнашивания измерительных поверхностей применяют твердосплавные или алмазные наконечники, а также виброконтакт-ные измерительные преобразователи и бесконтактные методы измерения. Для уменьшения влияния прогиба изделия при его обработке ось измерительного наконечника необходимо располагать перпендикулярно к направлению усилия резания. При этом целесообразно контактировать изделие в двух или трех точках. Наибольший эффект по обеспечению стабильности режима и оптимизации цикла обработки дают системы с адаптивным и программным управлением [11]. Эти системы учитывают температурные и упругие силовые деформации, скорость резания и подачу, изнашивание режущего инструмента, управляют станками по величине оставшегося и начального припуска, ведут поднастройку по результатам обработки предыдущей детали [3]. [c.332]

Температурные деформации деталей при обработке с применением средств активного контроля удобно определять по изменению показаний отсчетного устройства после прекращения обработки. Рассеяние температурных деформаций деталей при шлифовании зависит от стабильности условий и режимов шлифования, главным образом от постоянства режущей способности шлифовального круга. Степень влияния температурных и силовых деформаций узлов станка на точность обработки при нуль-детекторной и однодетекторной схеме измерения зависит от характера измерительной размерной цепи [1]. При двухдетекторной схеме измерения полностью исключается влияние на размеры деталей размерного износа режущего инструмента, температурных и силовых деформаций узлов станка. [c.198]

В табл. 2 представлены параметры качества поверхностей макроотклонение поверхности при механических методах обработки, связанное с геометрическими неточностями станка, упругими деформациями технологической системы, температурными деформациями и износом режущего инструмента Wz - средняя высота волны Sm - средний шаг волн Ra, Sm, S - параметры шероховатости Rp - высота сглаживания профиля шероховатости Стост - остаточные напряжения в поверхностном слое / (, - глубина залегания Стост [/ - степень наклепа поверхностного слоя К глубина наклепа поверхностного слоя. [c.429]

Погрешность обработки Добр, возникающая в процессе обработки детали на станке, объясняется 1) геометрической неточностью станка 2 )деформацией технологической системы станок—-приспособление— инструмент — обрабатываемая деталь (СПИД) под действием сил резания 3) неточностью изготовления и износом режущего инструмента и приспособления 4) температурными деформациями технологической системы. Для получения годных деталей суммарная погрешность при обработке детали на станке должна быть меньше допуска б на заданный размер детали. Это условие выражается неравенством 8у-1-Ан+Аобр б. [c.14]

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]

При автоматической подналадке в функции размеров обработанной детали 8 (рис. П1.50, а) последняя автоматически переносится из рабочей в контрольную позицию 11 или на специальный контрольный автомат, где размеры детали контролируются с помощью активных измерительных приборов описанного выше типа. Изменение размеров последовательно обрабатываемых деталей партии обычно носит систематический характер и происходит либо вследствие износа режущего инструмента, либо из-за температурных деформаций, либр от совместного действия обоих указанных факторов. Поскольку изменение размеров обрабатываемых деталей носит систематический характер, то вслед за появлением деталей, размеры которых близки к предельным, следует ожидать появления деталей, размеры которых выходят за пределы поля допуска, т. е. бракованных деталей. Для того чтобы не допустить брака деталей, необходимо при появлении деталей, размеры которых близки к предельным, внести поправку в настройку станка — осуществить его подналадку. Активный измери- [c.510]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...