Явления пластической деформации при резании металлов

ЯВЛЕНИЯ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ ПРИ РЕЗАНИИ МЕТАЛЛОВ [c.488]

Явления пластической деформации при резании металлов. При внедрении режущей части инструмента в обрабатываемый материал образуется упруго- и пластически деформированный объем — зона опережающей деформации или зона стружкообразования, которая охватывает как срезаемый слой, так и часть материала под обработанной поверхностью. [c.515]

Так как усадка стружки—результат пластической деформации при резании металлов, то она является внешним выражением этой деформации и до некоторой степени характеризует условия протекания процесса резания, давая возможность выяснить влияние различных факторов на протекание этого процесса и объяснить ряд явлений, сопутствующих стружкообразованию. [c.57]

Наличие максимального и минимального износа в резцах в зависимости от скорости резания объясняется следующими явлениями. При малых скоростях резания, вследствие механического воздействия обрабатываемой поверхности и сходящей стружки, окисные и адсорбированные пленки на режущей кромке резца разрушаются, а в контакт с режущей кромкой резца вступают новые элементы поверхности стружки и обрабатываемого металла. Большие удельные давления (действующие колебательно), высокая температура и значительные пластические деформации (при длительном соприкосновении) металла обрабатываемого изделия способствуют образованию нароста. [c.97]

Характер деформирования срезаемого слоя зависит от физико-механических свойств материала обрабатываемой заготовки, геометрии инструмента, режима резания, условий обработки. В процессе резания заготовок из пластичных металлов и сталей средней твердости превалирует пластическая деформация. У хрупких металлов пластическая деформация практически отсутствует. Поэтому при обработке хрупких металлов угол р близок к нулю, а при обработке пластичных металлов р доходит до 30°, что свидетельствует о сложном внутреннем процессе деформирования кристаллитов и формировании новой структуры. Знание законов пластического деформирования и явлений, сопровождающих процесс резания, позволяет повысить качество обработанных поверхностей деталей машин и их надежность. [c.303]

Среди физико-химических процессов, определяющих процесс резания, основное значение имеет процесс пластической деформации при образовании стружки. От характера пластической деформации, деформационного упрочнения и разрушения металла при стружкообразовании зависят точность обработки деталей и качество поверхностного слоя. Параллельно со стружкообразованием при резании протекают процессы контактного взаимодействия инструмента со стружкой и обработанной поверхностью, сопровождаемые интенсивным тепловыделением, трением, адгезионным взаимодействием обрабатываемого материала и инструмента. Явления, сопровождающие контактное взаимодействие, существенно влияют на свойства обработанной поверхности, определяют стойкость инструмента и устойчивость процесса резания. Современная теория резания рассматривает процессы стружкообразования, контактных взаимодействий и формирования поверхности детали как единый процесс разрушения и деформирования металла. [c.565]

Из диаграммы видно, что работа, затрачиваемая на разрыв образца, состоит из работы упругой и остаточной деформаций. Аналогичные явления имеют место и при резании металлов. Металл, подвергаемый резанию, испытывает как упругие, так и пластические деформации. При обработке различных металлов соотношение между указанными видами [c.81]

Наклеп при резании металлов. Пластическая деформация сопровождается рядом явлений, имеющих практическое значение. [c.16]

Изучение явлений пластической деформации в монокристаллах и в поликристаллических веществах должно служить основой для изучения деформаций срезаемого слоя при резании металлов, так [c.51]

Характерные явления пластической деформации наблюдались при условии деформирования образцов сжимающей или растягивающей силой, тогда когда боковая поверхность тела оставалась свободной. При резании же резцами элемент металла подвергается сжатию с одной стороны, а именно со стороны передней поверхности резца, и только две или три стороны сжимаемого слоя свободны, остальные же стороны не могут свободно деформироваться, будучи связаны с телом заготовки. [c.52]

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]

В процессе механической обработки одновременно с возникновением микронеровностей образуется поверхностный слой с особыми физико-механическими свойствами. Причины этого явления — высокое давление и нагрев при резании, которые приводят к образованию разрывов и трещин в поверхностном слое, к обезуглероживанию и наклепу этого слоя. Вязкие металлы, кроме того, испытывают значительные пластические деформации, вызывающие изменение структуры поверхностного слоя. Толщина этого слоя зависит от материала детали, вида и режима обработки и при грубой механической обработке достигает 0,5—1 мм. [c.29]

Для получения наибольшей производительности при черновой обработке объем стружки, снимаемой в единицу времени, должен быть наибольшим. При чистовой обработке максимальной должна быть площадь поверхности, обрабатываемой в единицу времени. Таким образом, производительность черновой обработки характеризуется произведением ихг", а при чистовой обработке — произведением vs. Так как увеличение глубины резания лимитируется припуском на обработку, то производительность можно повысить, увеличивая скорость резания, т. е. применяя скоростное резание металлов, и подачу — силовое резание металлов. Обработка металлов с очень высокими скоростями резания стала возможной в результате использования инструментов, оснащенных пластинками из металлокерамических и минералокерамических сплавов. Выбирая скорость резания при обработке стальных заготовок, надо учитывать, что она существенно влияет на шероховатость, так как вследствие значительного выделения тепла металл деформируется резцом, наклепывается, возникают явления схватывания и отрывания частиц металла от поверхности. При малых скоростях резания указанные явления проявляются в меньшей степени, поэтому шероховатость поверхности при малых скоростях резания получается меньшей. При дальнейшем увеличении скорости резания скорость распространения пластической деформации приближается к скорости резания и зона пластической деформации не увеличивается, явление отрыва частиц металла уменьшается, а шероховатость обработанной поверхности уменьшается. [c.56]

Процесс стружкообразования при обработке отверстий небольших диаметров протекает в условиях высоких температур и нагрузок. В связи с этим в зоне резания металл претерпевает глубокие пластические деформации. Характер этих деформаций определяет явления, возникающие в процессе резания. Поэтому исходной информацией для изучения любого фактора процесса резания служат условия протекания пластической деформации в зоне резания. [c.5]

При срезании с заготовки припуска с глубиной резания I (рис, 229) при наличии радиуса закругления режущего клина В в стружку будет переходить лишь часть металла, лежащая выше линии АВ. Слой металла, лежащий ниже, будет подвергаться упругой и пластической деформации, образуя обработанную поверхность. В результате такого воздействия обработанная поверхность приобретает повышенную по сравнению с исходным металлом твердость. Это явление упрочнения обработанной поверхности называется наклепом, В результате проявления наклепа твердость обработанной поверхности может повышаться в 2 раза и более. Величина упрочнения и глубина наклепанного слоя будет зависеть от физико-механических свойств обрабатываемого металла, геометрии режущего инструмента и режима резания. [c.417]

Тело деталей машин ограничено геометрическими поверхностями, возникающими в процессе обработки. Это в основном плоскость, круговые и некруговые цилиндры, круговые и некруговые конусы, линейчатые и шаровые поверхности, имеющие определенную протяженность и взаимное расположение. Реальные поверхности, полученные в результате обработки на станках, отличаются от идеальных геометрических поверхностей. След кромки инструмента, трение между задней его поверхностью и обработанной поверхностью, пластические явления при отрыве отдельных слоев металла, упругие деформации поверхностных слоев, вибрации и другие явления, возникающие в процессе резания, создают на обработанной поверхности микронеровность и волнистость. Их допустимая величина зависит от служебного назначения поверхностей деталей машин и достигается различными методами обработки. Несмотря на это отличие, реальные геометрические поверхности могут быть получены теми же методами, что и идеальные. [c.8]

Процесс образования ПС при абразивной обработке отличается от лезвийной обработки большой удельной работой резания и высоким локальным нагревом металла в зоне резания. Поэтому характер микронеровностей шлифованной поверхности определяется не только геометрическими параметрами абразивного инструмента и вибрациями технологической системы, но также пластическими деформациями в зоне резания, трибологическими свойствами материала детали, абразивного инструмента и связки, явлениями адгезии и др. [c.119]

Металл, удаляемый с обрабатываемой заготовки, подвергается пластической и упругой деформации, приобретает характерную форму, т. е. превращается в стружку. При образовании стружки возникает ряд специфических явлений, а именно деформация динамической системы станка (станок — приспособление — инструмент — деталь), выделение тепла в зоне резания, износ режущего инструмента и др. [c.4]

Сопротивление металла резанию, силы трения, температуры в зоне резания и другие явления сильно зависят от способностей материала заготовки к пластической деформации. Зону пластической деформации при резании условно выделяют двумя границами (см. рис. 46, г) начальной ОА и конечной ОБ. Начальная зона характеризует положение поверхности сдвига. Для простоты эту границу считают прямой и называют линией двига. Соответственно угол между линией сдвига и поверхностью резания называют углом сдвига или условным углом сдвига. Кристаллические зерна материала, уходящего в стружку, деформируются и получают упорядоченную ориентацию, так называемую тек-стуру, располагаясь в параллельных плоскостях под углом к поверхности сдвига. Этот угол (рис. 46, г) называют углом текстуры р2 Угол текстуры зависит от свойств обрабатываемого материала и условий резания. Его величина определяет границу, где в основном заканчивается пластическая деформация металла, уходящего в стружку поэтому линию ОБ считают конечной границей зоны стружкообразования. [c.98]

Наличие максимального и минимального износов резца в зависимости от скорости резания объясняется следующими явлениями. При малых скоростях резания, вследствие механического воздействия обработанной поверхности и сходящей стружки, окисные и адсорбированные пленки на режущей кромке резца разрушаются, и в контакт с режущей кромкой резца вступают новые элементы поверхности стружки и обрабатываемого металла. Большие удельные давления (действующие колебательно), высокая температура и значительные пластические деформации (при длительном соприкосиовении) металла обрабатываемого изделия способствуют образованию пароста. При малых скоростях резания сходящая стружка скользит по наросту и приваривается к нему. При срыве нароста происходит вырывание частиц материала режущего инструмента, поэтому износ твердого сплава в зоне малых скоростей значителен. Это хорошо видно по выкрашиванию режущих кромок резцов, работающих на малых скоростях как при обработке стали, так и чугуна. [c.232]

Схватывание металлов чрезвычайно распространенное явление. Оно наблюдается в машинах при трении в отсутствии смазки или же в случае нарушения смазочных пленок при обработке металлов давлением между инструментом и обрабатываемым металлом при резании металлов (наростообразование). Во всех этих случаях проявление схватывания вредно. Громадное значение схватывание играет при пластическом деформировании металлов, являясь основным механизмом залечивания образующихся при этом микронарушений кристаллической решетки (микрощелей). Различная способность металлов и сплавов к пластическим деформациям и влияние на нее напряженного состояния и температуры уже само по себе свидетельствует о далеко не одинаковой способности металлов к схватыванию. Технологические процессы соединения металлов деформированием в твердом состоянии в подавляющем случае основаны на проявлении схватывания при совместном пластическом деформировании. Указанное относится также к ультразвуковой сварке и к получению монолитных металлов прессованием порошков при повышенных температурах. Значительную роль в порошковой металлургии в ряде случаев играет схватывание при прессовании порошков, предопределяя возможность и интенсивность их последующего спекания. [c.174]

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]

Большой интерес представляют явления, связанные с пластической деформацией самого инструмента, наблюдающиеся при обработке вязких металлов с большими скоростями резания. В этих случаях развивается высокая температура резания, резко изменяется соотношение твердости стружки и инструмента, и последний теряет фор-моустойчивость. [c.153]

При резании инструментом, оснащенным твердым сплавом, в зоне высоких температур t > 950° С) большие пластические деформации и явления интенсивного схватывания в зоне контакта способствуют взаимному диффузионному проникновению частиц твердого сплава и обрабатываемого металла. При этом, согласно проф. Т. Н. Лоладзе, происходит диффузия не молекул химического соединения, а отдельных его элементов, т. е. вольфрама, титана, кобальта и др., входящих в состав твердого сплава. [c.328]

Явление наклепа в результате пластической деформации встречается во многих технологических процессах, как, например, прокатка стержней, вытяжка труб и волочение проволоки при низкой температуре, резание листового металла и протягивание, пробивание отверстий. Во всех этих случаях чдсть материала, которая подвергается пластической деформации, становится более жесткой и ее пластичность значительно уменьшается ). Для устранения этого нежелательного влияния наклепа, обычно материал отжигают, после чего восстанавливается его пла -стичность ).. - [c.352]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...